Hormigón de cáñamo: conductividad térmica, resistencia térmica y comportamiento ante el fuego
Lo que dicen los datos medidos sobre cómo aíslan los muros de cáñamo y cal y cómo se comportan en un incendio, y dónde las afirmaciones habituales van más allá de la evidencia.
Qué es el hormigón de cáñamo
El hormigón de cáñamo es una mezcla de agramiza —el núcleo leñoso del tallo— con un conglomerante de cal y agua. Vertido alrededor de una estructura de madera o prensado en bloques, forma un muro que aísla, almacena humedad y deja pasar el vapor de agua.
Es un material de relleno, no estructural. La estructura soporta la carga; el hormigón de cáñamo la rellena y la aísla. Todas las cifras que siguen deben leerse así: son propiedades de un material aislante de muro, no de un hormigón que sostiene un edificio.
Conductividad térmica
La conductividad térmica, que se escribe λ y se mide en vatios por metro y kelvin, describe con qué facilidad pasa el calor a través de un material. Para un aislante, cuanto más baja, mejor.
Para mezclas de hormigón de cáñamo con densidades en seco entre 200 y 400 kg/m³, las mediciones publicadas se sitúan aproximadamente entre 0,06 y 0,11 W/(m·K). Las mezclas más densas, con más conglomerante respecto a la agramiza, conducen más calor: en el rango de 450 a 800 kg/m³ se han medido entre 0,12 y 0,18 W/(m·K).
La densidad es con diferencia el factor dominante. En un estudio sistemático, un aumento del 67 por ciento de la densidad elevó la conductividad térmica un 54 por ciento, mientras que pasar de completamente seco al 90 por ciento de humedad relativa la elevó solo entre un 15 y un 20 por ciento. Para quien proyecta, esto significa que la mezcla y la compactación importan más que el clima.
Como los resultados dependen tanto de cómo se prepara y mide la muestra, el comité técnico de RILEM sobre materiales de construcción con bioagregados realizó ensayos interlaboratorio y publicó un protocolo recomendado para caracterizar la agramiza, incluida la conductividad térmica. Las cifras citadas sin indicar cómo se midieron deben tomarse con cautela.
De la conductividad a la resistencia térmica
La resistencia térmica, R, es lo que un muro ofrece en realidad. Para una sola capa es simplemente el espesor dividido por la conductividad: R = d / λ, en m²·K/W. Cuanto más alta, mejor.
La tabla siguiente aplica esa fórmula al rango medido. Es aritmética, no un resultado de ensayo, y no tiene en cuenta la estructura, los revocos ni las uniones, que un cálculo real del muro debe incluir.
| Espesor del muro | λ = 0.06 | λ = 0.08 | λ = 0.11 |
|---|---|---|---|
| 200 mm | 3.3 | 2.5 | 1.8 |
| 300 mm | 5.0 | 3.8 | 2.7 |
| 400 mm | 6.7 | 5.0 | 3.6 |
Resistencia térmica R en m²·K/W, solo la capa de hormigón de cáñamo.
Humedad
El hormigón de cáñamo es abierto al vapor: el vapor de agua lo atraviesa en lugar de condensarse dentro del muro. Además absorbe humedad del aire cuando esta sube y la devuelve cuando el aire se seca, lo que equilibra la humedad interior sin ayuda mecánica.
Se mide como valor de amortiguación de la humedad, en gramos por metro cuadrado por punto porcentual de cambio de humedad. Los valores publicados para el cáñamo con cal van aproximadamente de 2,1 a 3,5: un estudio halló 3,47 para una mezcla ligera de 290 kg/m³ con una relación conglomerante-cáñamo de 1,2 a 1, y otro 2,14 para una mezcla más densa de 430 kg/m³ con una relación de 2 a 1. Los valores superiores a 2 se consideran habitualmente excelentes.
El patrón repite el del calor: cuanto más ligera la mezcla, mejor el resultado. Un hormigón de cáñamo denso y rico en conglomerante es más resistente, pero aísla y amortigua menos.
Comportamiento ante el fuego según EN 13501-1
En Europa, la reacción al fuego se clasifica según EN 13501-1. Las clases van de A1 a F. A1 y A2 son las clases no combustibles: piedra, hormigón, vidrio, lana mineral, cerámica. Las clases B a F son combustibles, en orden creciente.
El hormigón de cáñamo no es un material A1, y las afirmaciones en sentido contrario merecen cautela. Dos tercios de su volumen son materia vegetal, y la materia vegetal arde. La posición honesta es más interesante que la exageración.
En los ensayos de fuego, el hormigón de cáñamo sin revocar se ha clasificado en la clase B, mientras que el revoco de cáñamo y cal ha alcanzado la clase A2, de modo que un revoco mineral mejora el resultado. Las revisiones sobre hormigones de base biológica señalan que las calificaciones adicionales de humo y gotas inflamadas están sistemáticamente en el mejor nivel, s1 y d0.
La diferencia entre el ingrediente en bruto y el material terminado es grande. En un estudio de 2023, la agramiza suelta se inflamó con llama sostenida y una tasa de liberación de calor relativamente alta. Los bloques hechos con esa misma agramiza no llegaron a inflamarse —solo ardieron sin llama—, con una tasa de liberación de calor un orden de magnitud menor y muy poco humo. La cal marca la diferencia.
Toda exposición honesta debe incluir una salvedad. Como el material es poroso, su forma dominante de arder es sin llama, por combustión lenta, y los ensayos normalizados de fuego no se diseñaron pensando en ella. Es un comportamiento que conviene prever en el proyecto, no una razón para evitar el material.
Carbono
Dos cosas almacenan carbono en un muro de hormigón de cáñamo. El propio cáñamo absorbió dióxido de carbono del aire mientras crecía. El conglomerante de cal vuelve a absorberlo al fraguar y, durante meses y años, se transforma de nuevo en carbonato cálcico.
La investigación ha examinado los límites teóricos de ambos efectos. La palabra teóricos importa: cuánto carbono almacena un muro real depende del conglomerante, la mezcla, el transporte y la vida útil del edificio, y las cifras publicadas varían mucho según esos supuestos. Una única cifra llamativa sobre muros «de carbono negativo» debe tomarse como el comienzo de un cálculo, no como su resultado.
Qué significa en la práctica
El hormigón de cáñamo es un buen aislante cuando se hace ligero y uno peor cuando se hace denso; la mezcla decide. Su comportamiento ante el fuego es realmente bueno para un material de base biológica —clase B sin revocar, A2 con revoco mineral, poco humo y sin gotas inflamadas—, pero no es incombustible y tiende a arder sin llama. Y almacena carbono, en cantidades que dependen de decisiones de quien proyecta.
Nada de eso necesita exagerarse. Los datos medidos bastan por sí solos.
Fuentes
- Amziane, S., Collet, F., Lawrence, M., Magniont, C., Picandet, V., & Sonebi, M. (2017). Recommendation of the RILEM TC 236-BBM: characterisation testing of hemp shiv to determine the initial water content, water absorption, dry density, particle size distribution and thermal conductivity. Materials and Structures, 50(3), 167. DOI
- Amziane, S., & Collet, F. (Eds.). (2017). Bio-aggregates Based Building Materials: State-of-the-Art Report of the RILEM Technical Committee 236-BBM. Springer. DOI
- Collet, F., & Pretot, S. (2014). Thermal conductivity of hemp concretes: variation with formulation, density and water content. Construction and Building Materials. arXiv
- Mechanical, thermal, and moisture buffering properties of novel insulating hemp-lime composite building materials (2020). Materials. PMC
- Fire behavior of hemp blocks: a biomass-based construction material (2023). Journal of Building Engineering. ScienceDirect
- Fire behaviour of hemp, clay and gypsum-based light biobased concretes and renders (2022). Construction and Building Materials. ScienceDirect
- Arehart, J. H., Nelson, W. S., & Srubar, W. V. (2020). On the theoretical carbon storage and carbon sequestration potential of hempcrete. Journal of Cleaner Production, 266, 121846. DOI