miniatura|izquierda|El Mexitegel sueco es un ladrillo silicocalcáreo o de cal y cemento. El ladrillo silicocalcáreo, también denominado ladrillo de silicato de calcio, ladrillo de cal y arena o simplemente silicato en algunos países, es un mampuesto artificial fabricado principalmente a partir de arena silícea y cal, cuyos componentes se endurecen mediante un tratamiento hidrotermal en autoclave. En alemán recibe el nombre de Kalksandstein y en inglés se conoce como calcium silicate brick o sand-lime brick.
A diferencia de los ladrillos cerámicos, su fabricación no requiere la cocción de arcilla. La mezcla de arena, cal y agua se moldea mediante presión y posteriormente se somete a vapor de agua a elevada presión y temperatura. Durante este proceso se forman silicatos de calcio hidratados, responsables de la cohesión y resistencia del material.
Los ladrillos silicocalcáreos se utilizan principalmente en la construcción de muros portantes, cerramientos, tabiques y fábricas vistas. Se caracterizan por su elevada densidad y resistencia a compresión, buenas propiedades de aislamiento acústico y elevada capacidad de almacenamiento térmico, aunque su relativamente alta conductividad térmica hace habitual su combinación con materiales de aislamiento térmico.
Historia
Los primeros intentos de producir artificialmente materiales de construcción a partir de arena y cal se remontan al .
El médico, inventor y reformador social alemán Anton Bernhardi desarrolló durante la década de 1850 un procedimiento para producir artificialmente ladrillos de cal y arena. Bernhardi, que había conocido como médico las deficientes condiciones de vivienda de las clases populares, buscaba un material de construcción económico que pudiera emplearse en viviendas sociales y edificios agrícolas.
En 1854 realizó una primera descripción del procedimiento y hacia 1856 redactó instrucciones detalladas para la fabricación de estos ladrillos, acompañadas de diseños de maquinaria destinada a su producción.
El desarrollo industrial del material experimentó posteriormente importantes avances. En 1880 se concedió en Berlín una patente a un inventor de apellido Michaelis para un procedimiento de fabricación de ladrillos silicocalcáreos.
La producción industrial se extendió progresivamente durante las últimas décadas del siglo XIX y las primeras del XX. En Alemania, Niederlehme, en Brandeburgo, se convirtió en uno de los primeros centros importantes de fabricación.
Durante las primeras décadas del siglo XX el ladrillo silicocalcáreo comenzó a utilizarse a gran escala en la construcción residencial. Su empleo aumentó particularmente durante la década de 1920 en grandes conjuntos residenciales alemanes, y en 1927 fue objeto de una primera normalización mediante la norma DIN 106.
Posteriormente su utilización se extendió a numerosos países de Europa y otras regiones. Los ladrillos silicocalcáreos adquirieron una presencia significativa, entre otros lugares, en Alemania, Polonia, Suecia, Rusia y otros países de Europa central y oriental.
Composición miniatura|Ladrillo silicocalcáreo. Los principales componentes del ladrillo silicocalcáreo son:
arena, generalmente arena de cuarzo; cal viva; agua.
La arena constituye normalmente la mayor parte de la mezcla. En los procesos industriales pueden utilizarse proporciones aproximadas de una parte de cal por unas doce partes de arena, aunque la composición concreta depende del producto y del procedimiento de fabricación.
También pueden incorporarse pigmentos minerales y otros componentes para modificar determinadas propiedades o el aspecto final del producto.
La reacción entre la cal y los componentes silíceos de la arena produce durante el tratamiento hidrotermal diferentes fases de silicato de calcio hidratado, que actúan como aglomerante de los granos de arena.
Fabricación
La fabricación industrial comienza con la mezcla de cal viva y arena, principalmente arena de cuarzo, junto con una cantidad controlada de agua.
La cal viva reacciona inicialmente con el agua y se transforma en cal hidratada. Una vez alcanzada la humedad adecuada, la mezcla se introduce en prensas hidráulicas o mecánicas que conforman las piezas.
Los ladrillos todavía sin endurecer se introducen posteriormente en autoclaves, donde son sometidos a un proceso de curado hidrotermal mediante vapor de agua saturado.
Habitualmente el proceso se realiza a temperaturas cercanas a los 200 °C y presiones que pueden alcanzar aproximadamente los 16 bar durante varias horas.
En estas condiciones, la sílice presente en la superficie de los granos de arena reacciona con el hidróxido de calcio. Como consecuencia se forman fases de silicato de calcio hidratado, entre ellas minerales relacionados con la tobermorita, que unen los granos y proporcionan al producto su resistencia mecánica.
A diferencia de los ladrillos cerámicos, los ladrillos silicocalcáreos no necesitan someterse a un proceso de cocción a altas temperaturas.
Formatos miniatura|Muro revestido con ladrillo silicocalcáreo. Los ladrillos silicocalcáreos se fabrican en numerosos tamaños y configuraciones dependiendo de las normas y sistemas constructivos de cada país.
Pueden distinguirse, entre otros:
ladrillos macizos; ladrillos perforados; bloques; piezas para fábrica vista; piezas de gran formato; elementos rectificados para mortero de junta delgada.
Los elementos de grandes dimensiones permiten construir muros con un número reducido de juntas y pueden estar diseñados para colocación manual o mediante medios mecánicos.
Propiedades miniatura|izquierda|Zona residencial con viviendas construidas con ladrillo silicocalcáreo a principios de la década de 1970.
Resistencia mecánica
Los ladrillos silicocalcáreos presentan generalmente una elevada resistencia a compresión, lo que permite utilizarlos en muros portantes.
Su proceso industrial de fabricación permite asimismo obtener piezas con dimensiones relativamente precisas y pequeñas tolerancias dimensionales.
Densidad
Su densidad es relativamente elevada en comparación con otros materiales de albañilería ligeros. Dependiendo del tipo de producto puede situarse aproximadamente entre 1200 y 2200 kg/m³.
Esta elevada masa proporciona ventajas especialmente en materia de aislamiento acústico y almacenamiento térmico.
Aislamiento acústico
La elevada densidad del material proporciona buenas prestaciones frente a la transmisión del sonido, por lo que los muros de ladrillo silicocalcáreo se utilizan frecuentemente cuando se requieren niveles elevados de aislamiento acústico.
Comportamiento térmico
El ladrillo silicocalcáreo posee una elevada capacidad para almacenar calor debido a su masa, pero presenta una conductividad térmica relativamente alta.
Por este motivo, en climas donde se exige un elevado aislamiento térmico, las paredes exteriores de ladrillo silicocalcáreo suelen combinarse con capas independientes de aislante térmico.
Este sistema permite separar funcionalmente las prestaciones del cerramiento: la fábrica pesada proporciona resistencia estructural, aislamiento acústico, protección contra incendios e inercia térmica, mientras que el material aislante proporciona la resistencia térmica necesaria.
Comportamiento frente al fuego
Debido a su composición mineral, el ladrillo silicocalcáreo es un material incombustible y puede utilizarse en elementos constructivos sometidos a requisitos de protección contra incendios.
Humedad
El material puede absorber y almacenar temporalmente humedad y posteriormente liberarla al ambiente.
No obstante, una exposición prolongada o inadecuada a la humedad puede perjudicar determinadas aplicaciones, por lo que deben emplearse sistemas apropiados de impermeabilización y protección cuando las piezas se encuentren expuestas al agua o en contacto con el terreno.
Aplicaciones miniatura|Torre de agua de Niederlehme, construida íntegramente con ladrillo silicocalcáreo en 1902. Los ladrillos y bloques silicocalcáreos se utilizan principalmente para:
muros portantes; cerramientos exteriores; muros interiores; tabiques; paredes de separación entre viviendas; muros con elevados requisitos acústicos; fábricas vistas; revestimientos de fachadas; cerramientos y otras construcciones de albañilería.
En las paredes exteriores es frecuente utilizar sistemas multicapa en los que la fábrica silicocalcárea constituye el elemento estructural mientras una capa independiente proporciona el aislamiento térmico.
También existen piezas destinadas específicamente a fábrica vista, con diferentes acabados superficiales.
Ventajas e inconvenientes
Entre las principales ventajas del ladrillo silicocalcáreo se encuentran:
elevada resistencia a compresión; buena capacidad de aislamiento acústico; elevada inercia térmica; comportamiento incombustible; elevada precisión dimensional; posibilidad de fabricación en numerosos formatos; materias primas minerales relativamente abundantes; ausencia del proceso de cocción característico del ladrillo cerámico.
Entre sus principales inconvenientes se encuentran:
elevada conductividad térmica en comparación con materiales de albañilería específicamente aislantes; peso relativamente elevado; necesidad habitual de incorporar aislamiento térmico adicional en cerramientos exteriores; necesidad de proteger adecuadamente la fábrica frente a determinadas situaciones de humedad; posibilidad de diferencias de tonalidad entre distintas partidas de fabricación cuando se utiliza como material visto.
Ladrillos de cenizas volantes
miniatura|Ladrillos fabricados con cenizas volantes.
Existen materiales de albañilería relacionados en cuya fabricación se utilizan cenizas volantes junto con cal, cemento, arena u otros materiales silíceos.
En algunos países se producen ladrillos constituidos mayoritariamente por cenizas volantes, a las que se añaden cal, yeso, cemento, arena o polvo de roca.
Una de estas tecnologías es el denominado proceso FaL-G, basado en el empleo de cenizas volantes (fly ash), cal (lime) y yeso (gypsum), utilizado especialmente en el sur de Asia.
Estos productos no deben confundirse necesariamente con los ladrillos silicocalcáreos convencionales, aunque pueden compartir determinados principios químicos y procesos de fabricación.
Terminología
La denominación del material varía considerablemente según el país. En castellano se emplean expresiones como ladrillo silicocalcáreo, ladrillo de silicato de calcio y ladrillo de cal y arena.
En alemán se denomina Kalksandstein, aunque históricamente también se utilizó Sandkalkstein. En inglés son habituales calcium silicate brick y sand-lime brick, mientras que en polaco se emplean cegła wapienno-piaskowa y cegła silikatowa.
El término alemán Kalksandstein puede producir ambigüedad, ya que también aparece históricamente en los nombres de determinadas rocas sedimentarias naturales ricas en carbonato cálcico. El ladrillo silicocalcáreo, por el contrario, es un producto artificial fabricado industrialmente.
miniatura|El Matadero de Enskede, construido con ladrillo silicocalcáreo en 1912.
miniatura|Central eléctrica de Lekomberg, construida entre 1911 y 1912.
miniatura|Detalle de la fachada de la estación de bombeo de la mina de Iviken.
Véase también
Ladrillo Mampuesto Hormigón celular Silicato de calcio Silicato de calcio hidratado Autoclave Anton Bernhardi
Bibliografía
Benedix, Roland: Bauchemie für das Bachelor-Studium. Modern – Kompetent – Kompakt. 3.ª ed., Springer Vieweg, Wiesbaden, 2017. ISBN 978-3-658-18495-7. Hoyer, Sebastian: «Kalksandstein – Ein innovativer Werkstoff mit unbekannter Tradition und Verbreitung?». En: Bautechnikgeschichte. Positionen und Perspektiven. Imhof Verlag, Petersberg, 2025, pp. 233-234. ISBN 978-3-7319-1546-1. Knoblauch, Harald; Schneider, Ulrich: Bauchemie. 6.ª ed., Werner Verlag, Neuwied, 2006. ISBN 978-3-8041-5174-1.