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CARACTERIZACIÓN FÍSICO-MECÁNICA
DEL BAMBÚ GUADUA ANGUSTIFOLIA
PARA APLICACIONES CONSTRUCTIVAS EN
GUATEMALA
PHYSICO-MECHANICAL CHARACTERIZATION OF
GUADUA ANGUSTIFOLIA BAMBOO FOR CONSTRUCTION
APPLICATIONS IN GUATEMALA
Dennis Salvador Argueta Mayorga
Universidad de San Carlos de Guatemala
Mauricio Valentino Rivera Tello
Universidad de San Carlos de Guatemala
Jesiel Salomón Enriquez Custodio
Universidad de San Carlos de Guatemala
Fredy Alexander Contreras Castañaza
Universidad de San Carlos de Guatemala
pág. 1268
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i3.17727
Caracterización Físico-Mecánica del Bambú Guadua angustifolia para
Aplicaciones Constructivas en Guatemala
Dennis Salvador Argueta Mayorga1
dsargueta20@ingenieria.usac.edu.gt
arguetadennis@gmail.com
https://orcid.org/0000-0001-8284-8707
Universidad de San Carlos de Guatemala
Guatemala
Mauricio Valentino Rivera Tello
mavert111v@gmail.com
https://orcid.org/0009-0007-8378-921X
Universidad de San Carlos de Guatemala
Guatemala
Jesiel Salomón Enriquez Custodio
jesienriquezgt@gmail.com
https://orcid.org/0009-0005-1621-9781
Universidad de San Carlos de Guatemala
Guatemala
Fredy Alexander Contreras Castañaza
ciiusac_ac@yahoo.com
https://orcid.org/0009-0002-9195-2252
Universidad de San Carlos de Guatemala
Guatemala
RESUMEN
Este estudio presenta la caracterización físico-mecánica del bambú Guadua angustifolia cultivado en la
costa sur de Guatemala, a una altura de 400 metros sobre el nivel del mar, con el objetivo de evaluar su
viabilidad como material para aplicaciones estructurales en la construcción sostenible. Se realizaron
ensayos de laboratorio siguiendo los procedimientos establecidos en la Norma Técnica Colombiana
NTC 5525, evaluando propiedades físicas (contenido de humedad y densidad) y propiedades mecánicas
(compresión, corte, torsión y flexión). Para cada tipo de ensayo se emplearon 12 probetas, seleccionadas
conforme a criterios técnicos de representatividad. Las pruebas se realizaron en el Laboratorio
Multipropósito de la Sección de Tecnología de la Madera de la Facultad de Ingeniería de la Universidad
de San Carlos de Guatemala. Los resultados evidencian un comportamiento estructural favorable del
bambú guatemalteco, destacando valores promedios de 46.93 N/mm² en compresión, 73.00 MPa en
corte, 17.45 MPa en torsión y 13.82 N/mm² en flexión. Estos datos sugieren que el material posee
propiedades comparables a especies estudiadas en otros países y refuerzan su potencial como recurso
constructivo renovable. El estudio contribuye con evidencia técnica para impulsar el uso del bambú en
el desarrollo de soluciones habitacionales sostenibles y resilientes.
Palabras clave: bambú, guadua angustifolia, propiedades mecánicas, construcción sostenible, ntc 5525
1
Autor principal.
Correspondencia: dsargueta20@ingenieria.usac.edu.gt
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Physico-mechanical characterization of Guadua angustifolia bamboo for
construction applications in Guatemala
ABSTRACT
This study presents the physical and mechanical characterization of Guadua angustifolia bamboo
cultivated on the southern coast of Guatemala at an altitude of 400 meters above sea level, aiming to
evaluate its viability as a material for structural applications in sustainable construction. Laboratory tests
were conducted following the procedures established by the Colombian Technical Standard NTC 5525,
assessing physical properties (moisture content and density) and mechanical properties (compression,
shear, torsion, and bending). For each test type, 12 specimens were used, selected according to technical
representativeness criteria. The tests were carried out at the Multipurpose Laboratory of the Wood
Technology Section of the Faculty of Engineering, University of San Carlos de Guatemala. Results
demonstrate favorable structural behavior of Guatemalan bamboo, highlighting average values of 46.93
N/mm² for compression, 73.00 MPa for shear, 17.45 MPa for torsion, and 13.82 N/mm² for bending.
These data indicate that the material possesses properties comparable to bamboo species studied in other
countries, reinforcing its potential as a renewable construction resource. The study provides technical
evidence supporting the promotion of bamboo usage in developing sustainable and resilient housing
solutions.
Keywords: bamboo, guadua angustifolia, mechanical properties, sustainable construction, ntc 5525
Artículo recibido 24 abril 2025
Aceptado para publicación: 28 mayo 2025
pág. 1270
INTRODUCCIÓN
El bambú es un material vegetal de rápido crecimiento que ha sido utilizado desde hace varias décadas,
en diversos países como recurso constructivo debido a su resistencia, versatilidad y sostenibilidad. En
el contexto latinoamericano, y particularmente en países como Colombia, Ecuador y Perú, el bambú
Guadua angustifolia ha sido objeto de investigaciones y aplicaciones estructurales exitosas, lo cual ha
motivado el interés por evaluar su comportamiento en otras regiones con potencial agroclimático para
su cultivo, como Guatemala.
Figura 1. Gráfico de crecimiento de la especie bambú Guadua angustifolia en los primeros 7 años
Nota. Se aprecia el crecimiento de la especie Guadua angustifolia para un periodo de 7 años desde su su plantación. Fuente:
Orozco & Ordóñez (2020).
El bambú es un grupo versátil de plantas que pertenece a la subfamilia Bambusoideae de la familia
Poaceae. Desde los inicios de la civilización hasta la actualidad, ha desempeñado un papel sumamente
importante en la vida diaria de los seres humanos, por lo que se le conoce como “la planta de los usos
multifuncionales” (Ahmad, et al., 2021).
El bambú ofrece una amplia gama de soluciones potenciales para abordar los problemas y dificultades
que pueden surgir con el cambio climático; puede integrarse en todos los principales tipos de actividades
forestales destinadas a la mitigación del cambio climático: forestación/reforestación, manejo forestal o
la prevención de la deforestación (Kuehl, et al., 2011).
El bambú representa una solución eficaz y sostenible frente al cambio climático, especialmente en
comunidades rurales de países en desarrollo. Con más de 30 millones de hectáreas distribuidas en
regiones tropicales de África, Asia y América, esta planta versátil contribuye significativamente tanto a
2,83
6,25 8,63
12,1 13,9
20,03 23
0
5
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Altura (m)
Edad del bambú (años)
Crecimiento promedio de plantaciones de bambú Guadua
angustifolia (primeros 7 años)
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la mitigación como a la adaptación climática. Mercedes (2006) indica que en el continente americano
se han registrado 21 géneros y aproximadamente 345 especies de bambú, distribuidas desde el sur de
los Estados Unidos hasta el extremo sur de Chile, incluyendo regiones de Centroamérica y las islas del
Caribe. Su rápido crecimiento y capacidad de regeneración le permiten capturar carbono a tasas
comparables, e incluso superiores, a muchas especies arbóreas. Además, los productos duraderos
elaborados a partir de bambú almacenan carbono durante largos periodos y funcionan como sumideros,
ayudando a reducir la huella ambiental (Kuehl, et al., 2011; Asian Development Bank, 2023).
El bambú representa una alternativa energética renovable capaz de reemplazar a los combustibles
fósiles, al tiempo que contribuye a reducir la presión sobre los ecosistemas forestales. Su uso incluye la
producción de carbón vegetal, briquetas, gas y pellets. Gracias a su rápido crecimiento y capacidad de
desarrollarse en suelos marginales, no interfiere con áreas destinadas a la agricultura alimentaria.
Asimismo, es una especie eficaz para la rehabilitación de tierras degradadas, el control de la erosión y
la estabilización de laderas. Su facilidad de manejo permite a los productores adaptarse a escenarios
climáticos cambiantes y mantener flujos de ingresos constantes durante todo el año (INBAR, 2015;
IFAD, 2021).
En Guatemala, a pesar de contar con recursos forestales y vegetales con potencial constructivo, el uso
estructural del bambú aún no ha sido ampliamente estudiado, estandarizado ni plenamente incorporado
a las normativas técnicas nacionales (no obstante, ha habido algunos intentos de normalizar). Esta falta
de integración se debe, en parte, a la carencia de estudios técnicos y experimentales que respalden su
aplicabilidad desde el punto de vista de la ingeniería civil, ingeniería estructural o arquitectura. El vacío
en el conocimiento sobre sus propiedades físico-mecánicas limita su incorporación en proyectos de
construcción sostenible y limita las oportunidades de desarrollo para comunidades rurales, donde podría
representar una alternativa accesible y ambientalmente amigable frente a materiales convencionales.
Desde el punto de vista teórico, diversos estudios destacan al bambú como un material de alta relación
resistencia-peso, buena capacidad de absorción de energía, y favorable comportamiento a esfuerzos de
compresión, corte y flexión (Londoño et al., 2002; Janssen, 2000). Las propiedades mecánicas del
bambú Guadua angustifolia han sido ampliamente documentadas en Colombia, donde incluso se ha
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desarrollado una norma técnica específica (NTC 5525) que establece los métodos de ensayo necesarios
para su caracterización estructural.
En este contexto, el presente estudio tiene como objetivo principal caracterizar las propiedades físicas y
mecánicas del bambú Guadua angustifolia cultivado en Guatemala, mediante la aplicación de la NTC
5525. Con ello, se busca generar una base técnica que sustente su uso estructural, promueva su
aprovechamiento sostenible y contribuya al desarrollo de tecnologías constructivas adaptadas al entorno
guatemalteco. El estudio se realiza en un momento clave en que el país enfrenta desafíos ambientales,
económicos y habitacionales que requieren soluciones innovadoras basadas en recursos renovables y de
bajo impacto.
METODOLOGÍA
El estudio se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo, con un diseño de tipo experimental, transversal y
de laboratorio. La investigación fue de carácter descriptivo-aplicativo, orientada a cuantificar y analizar
las propiedades físico-mecánicas de la especie Guadua angustifolia, con el propósito de evaluar su
idoneidad para aplicaciones estructurales sostenibles en el contexto guatemalteco. Se siguieron
rigurosamente los lineamientos establecidos en la Norma Técnica Colombiana NTC 5525:2007, que
establece los métodos de ensayo para determinar las propiedades físicas y mecánicas del bambú. La
población objeto del estudio estuvo constituida por culmos maduros de Guadua angustifolia
provenientes de una plantación ubicada en el sur de Guatemala. Se aplicó un muestreo no probabilístico
intencional, seleccionando especímenes representativos en función de su estado sanitario, madurez y
geometría regular. En total se elaboraron 12 probetas por tipo de ensayo, y se siguió lo establecido en
los numerales 5.5 y 5.6 de la NTC 5525, como tamaño mínimo para garantizar la validez estadística y
comparabilidad de resultados.
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Figura 2. Fotografía del bambú Guadua angustifolia previo a su corte, tratamiento y traslado para ser
caracterizado
Nota. Se discierne la siembra de la especie Guadua angustifolia de edades de 5 y 6 años, que fueron utilizados para esta
investigación. Fuente: elaboración propia.
Las pruebas se ejecutaron en el Laboratorio Multipropósito de la Sección de Tecnología de la Madera,
adscrito al Centro de Investigaciones de Ingeniería de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de
San Carlos de Guatemala. Para los ensayos se emplearon: balanza electrónica de precisión (0.01 g),
horno de secado con control de temperatura (103 °C ± 2 °C), calibrador digital (0.1 mm de resolución),
y una máquina universal de ensayos (capacidad 200 kN) equipada con accesorios intercambiables para
compresión, corte, flexión, torsión y tensión. Los ensayos se realizaron con bambúes de 5 y 6 años de
edad, así como las pruebas se hicieron a cepa y basa de la vara de bambú.
Las propiedades evaluadas fueron:
Contenido de humedad (%): se determinó por pérdida de masa tras secado en horno hasta peso constante.
Se utilizó la siguiente fórmula:
pág. 1274
Donde:
m = masa de la probeta antes del secado, en kg
m0 = masa de la probeta después del secado, en kg
Densidad (kg/m³): se determinó como la relación entre masa seca y volumen húmedo de la probeta,
mediante la siguiente fórmula:
Donde:
ρ = densidad, en kg/m3
m = masa de la probeta seca en horno, en g
V = volumen húmedo (verde) de la probeta, en mm3
Figura 3. Toma de medidas de las probetas de bambú para evaluar sus propiedades
Nota. Con la ayuda del equipo adecuado se tomaron medidas que sirvieron para la determinación de propiedades o
características físicas y mecánicas para el bambú Guadua angustifolia. Fuente: elaboración propia.
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Compresión axial (σ, N/mm²): se aplicó carga axial sobre probetas cilíndricas, calculando el esfuerzo
último con la ecuación:
Donde:
σult = esfuerzo último de compresión, en MPa (o N/mm2), redondeado con aproximación de 0.5 MPa.
Fult = carga máxima a la cual falla la probeta, en N
A = área de la sección transversal, en mm2
Figura 4. Compresión de probeta, posterior al fallo
Nota. Se realizó el ensayo de compresión, según lo normado. Fuente: elaboración propia.
Corte (τ, MPa): se empleó carga transversal sobre las paredes, obteniendo el esfuerzo con la expresión:
Donde:
τult = resistencia última al corte, en MPa
Fult = valor máximo de carga aplicada en la cual falla la probeta, en N
Σ(t∙L) = suma de los cuatro productos de t y L
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Figura 5. Fotografía del ensayo de corte para evaluar su capacidad a corte
Nota. Ejemplificación del ensayo realizado para establecer el esfuerzo cortante que soporta el bambú, según lo normado.
Fuente: elaboración propia.
Tensión (σ, MPa): se aplicó tracción axial a probetas rectangulares. El esfuerzo se determinó con:
Donde:
σult = esfuerzo último de tensión, en MPa (o N/mm2)
Fult = valor de la carga aplicada en la cual falla la probeta, en N
A = área de la sección transversal de la porción del ensayo, en mm2
Figura 6. Fotografía del ensayo de tensión del bambú Guadua angustifolia
Nota. Se aprecia el fallo en el ensayo a tensión de la probeta de bambú. Fuente: elaboración propia.
Flexión (σ, MPa): se aplicó carga en configuración de cuatro puntos, utilizando la siguiente ecuación:
Donde:
σult = resistencia última en flexión estática, en MPa (o N/mm2)
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F = carga máxima aplicada, en N
L = luz, en mm (o espacio de separación)
D = diámetro externo, en mm
IB = momento de inercia, en mm4
Figura 7. Fotografía del ensayo a flexión, de las probetas de bambú Guadua angustifolia
Nota. De acuerdo con lo especificado en la norma respectiva, se ensayó el bambú Guadua angustifolia a esfuerzos de flexión.
Fuente: elaboración propia.
Todos los procedimientos se ejecutaron bajo condiciones controladas de temperatura y humedad
ambiente, documentando posibles variaciones. No se utilizaron especímenes provenientes de áreas
protegidas ni se causó daño ambiental, por lo que no se requirió aval de comité ético alguno. Se
excluyeron muestras con presencia de grietas, hongos o daños por insectos, conforme a los criterios de
exclusión definidos en la sección 5.2 de la norma. Los resultados se procesaron estadísticamente
considerando media, mediana, rango, desviación estándar y análisis gráfico. Conforme al numeral 5.7(g)
de la NTC 5525, se reportó la precisión de las medias como la mitad de la desviación estándar,
garantizando la trazabilidad y confiabilidad de los datos obtenidos. Todo el procedimiento es replicable,
siempre que se disponga del mismo protocolo técnico y equipamiento.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los ensayos físico-mecánicos realizados a las 12 probetas de bambú Guadua angustifolia permitieron
determinar su comportamiento frente a distintas solicitaciones, obteniendo un conjunto de datos
representativos para el análisis de su viabilidad estructural en aplicaciones constructivas sostenibles.
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El contenido de humedad de las muestras osciló entre 12.28 % y 18.56 %, con un promedio de 14.82 %
y una desviación estándar de 1.68 %. Estos valores indican que el material se encontraba en condiciones
aceptables para la ejecución de ensayos mecánicos, evitando tanto saturación como fragilidad por
sequedad. La mediana fue de 14.40 %, lo que sugiere una distribución aproximadamente simétrica. De
acuerdo con lo establecido en la NTC 5525, la exactitud del valor medio se estimó en ± 0.84 %,
equivalente a la mitad de la desviación estándar. Este criterio, junto con la dispersión moderada entre
las muestras, permite validar la confiabilidad de los datos reportados para el contenido de humedad.
La densidad seca de las doce muestras analizadas de Guadua angustifolia osciló entre 535.71 kg/m³ y
747.51 kg/m³, con un valor promedio de 649.73 kg/m³ y una mediana de 657.11 kg/m³. Estos valores
indican una variabilidad moderada entre las muestras, propia de un material natural, pero dentro de un
rango que puede considerarse homogéneo para efectos de caracterización estructural. La proximidad
entre el valor medio y la mediana sugiere una distribución relativamente simétrica, sin presencia de
sesgos marcados ni valores atípicos extremos. Como se observa en la Figura 8, las líneas de referencia
permiten visualizar que la mayoría de las muestras se agrupan en torno al promedio, con solo algunas
variaciones hacia valores ligeramente superiores o inferiores. Esta estabilidad en los valores de densidad
es favorable para su uso en aplicaciones estructurales y de ingeniería, ya que proporciona una base
confiable para el dimensionamiento y análisis mecánico del material.
Figura 8. Contenido de humedad individual en 12 muestras de Guadua angustifolia
Nota. Se aprecia el contenido de humedad en las muestras de Guadua angustifolia varió entre 12.28 % y 18.56 %, con un
promedio de 14.61 % y una mediana de 14.40 %. Elaboración propia.
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Figura 9. Densidad en 12 muestras de bambú Guadua angustifolia
Nota. El gráfico muestra la densidad seca de las probetas analizadas, destacando la media (649.73 kg/m³) y la mediana (657.11
kg/m³) mediante líneas de referencia, para facilitar la evaluación de la dispersión y simetría de los datos. Elaboración propia.
Respecto de las propiedades mecánicas en compresión, las muestras de Guadua angustifolia ensayadas
presentaron esfuerzos últimos comprendidos entre 33.91 N/mm² y 58.24 N/mm², con un valor promedio
de 46.93 N/mm² y una mediana de 47.85 N/mm². Esta variabilidad, esperada en materiales
lignocelulósicos, refleja un comportamiento estructural robusto y confiable, con una dispersión
controlada. La proximidad entre el promedio y la mediana sugiere una distribución aproximadamente
simétrica, sin presencia de valores atípicos significativos. Estos resultados fueron obtenidos conforme a
los lineamientos establecidos en la norma técnica colombiana NTC 5525, utilizando probetas con
geometría real y sección transversal corregida. Comparativamente, el esfuerzo último promedio supera
al de maderas comunes como el pino (≈35–40 N/mm²) o el ciprés (≈30–38 N/mm²), lo que posiciona al
bambú como una alternativa técnicamente viable para elementos estructurales sometidos a compresión
axial, especialmente en aplicaciones de construcción sostenible o bioingeniería estructural. Esta
capacidad de carga, sumada a su bajo peso específico y alta disponibilidad en regiones tropicales,
refuerza el potencial del bambú como sustituto eficiente de especies forestales tradicionales.
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Figura 10. Resultados de compresión axial en probetas de bambú Guadua angustifolia
Nota. Se presentan los valores de esfuerzo último de compresión (σ) obtenidos en 12 muestras de Guadua angustifolia. Las
líneas de referencia indican el valor promedio (línea roja punteada) y la mediana (línea azul continua), facilitando la
visualización de la distribución y simetría de los resultados. Elaboración propia.
Los resultados obtenidos para el esfuerzo último al corte en muestras de Guadua angustifolia revelan
un comportamiento mecánico altamente competitivo para aplicaciones estructurales. Los valores
oscilaron entre 52.86 MPa y 90.78 MPa, con un promedio de 69.93 MPa y una mediana de 69.92 MPa,
lo cual denota una distribución centrada, sin presencia de valores extremos ni sesgos marcados. Esta
estabilidad en la resistencia cortante es particularmente relevante en elementos sometidos a esfuerzos
transversales, como uniones, empalmes o zonas de contacto con conectores mecánicos.
Comparativamente, estos niveles de resistencia superan ampliamente a los de maderas tradicionales
como el pino o el ciprés, que típicamente presentan esfuerzos últimos al corte entre 8 y 15 MPa. La
capacidad del bambú para resistir cargas cortantes elevadas, incluso considerando su geometría tubular
y anisotropía natural, refuerza su potencial como material estructural en soluciones constructivas
modernas, sostenibles y de bajo impacto ambiental. Además, la uniformidad de los resultados obtenidos
—reflejada en la cercanía entre la media y mediana— sugiere que, con un adecuado control de calidad
y selección del material, el bambú puede ser integrado con confianza en sistemas estructurales sometidos
a acciones combinadas de compresión, corte y flexión.
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Figura 11. Evaluación del esfuerzo último al corte para bambú Guadua angustifolia, conforme a NTC
5525
Nota. Se presentan los valores de esfuerzo último al corte (τ) obtenidos en 12 muestras de Guadua angustifolia, con base en los
procedimientos descritos en la NTC 5525. La línea roja punteada indica el valor promedio, mientras que la línea azul continua
representa la mediana. Se observa una variabilidad moderada entre las muestras, sin presencia de valores atípicos, lo cual
respalda la homogeneidad mecánica del material frente a cargas cortantes. Elaboración propia.
Como se muestra en la Figura 12, el esfuerzo de torsión registrado en las muestras de Guadua
angustifolia varió entre 13.88 MPa y 20.93 MPa, con un valor promedio de 17.45 MPa y una mediana
de 17.60 MPa. La proximidad entre estas medidas de tendencia central evidencia una distribución
equilibrada y una dispersión moderada entre los datos, sin presencia de valores atípicos. Este
comportamiento homogéneo es indicativo de una estructura interna estable del material, lo cual es
especialmente relevante para elementos sometidos a esfuerzos cortantes combinados y solicitaciones
torsionales, tales como ejes, conexiones articuladas o componentes sometidos a torsión irregular. En
términos comparativos, el bambú supera significativamente a maderas convencionales, cuyos esfuerzos
de torsión rara vez sobrepasan los 12 MPa, posicionándose como un material idóneo en aplicaciones
estructurales que requieren resistencia a torsión y ligereza. La Figura 12 permite visualizar claramente
el rendimiento individual de cada muestra, así como la consistencia general del comportamiento
torsional del bambú, respaldando su viabilidad técnica en contextos de diseño estructural sostenible.
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Figura 12. Evaluación del esfuerzo de torsión según procedimientos estandarizados, en el bambú
Guadua angustifolia
Nota. Se presentan los valores de esfuerzo de torsión (τ) obtenidos en 12 muestras de Guadua angustifolia. La línea roja
punteada representa el valor promedio, mientras que la línea azul continua indica la mediana. Los resultados fueron obtenidos
mediante ensayo torsional con carga creciente hasta la rotura, reflejando la capacidad del material frente a esfuerzos cortantes
combinados. Elaboración propia.
De acuerdo con la Figura 13, el esfuerzo último a tensión obtenido en las muestras de Guadua
angustifolia varió entre 167.92 MPa y 197.78 MPa, con un promedio de 182.93 MPa y una mediana de
183.82 MPa. Esta cercanía entre los valores estadísticos centrales revela un comportamiento mecánico
consistente, sin presencia de dispersión significativa ni valores atípicos. La respuesta a la tracción del
bambú es crítica para aplicaciones estructurales en las que las fibras trabajan paralelas al eje longitudinal
como vigas, arriostres o paneles prefabricados. En comparación con muchas maderas convencionales,
cuyos esfuerzos últimos a tensión rara vez superan los 100–130 MPa, el bambú exhibe un rendimiento
superior, especialmente si se considera su bajo peso específico. La figura permite apreciar que la
mayoría de las muestras mantienen esfuerzos superiores a 175 MPa, lo cual posiciona a la Guadua
angustifolia como un material apto para elementos sometidos a tracción axial directa, especialmente en
diseños de bajo impacto ambiental.
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Figura 13. Esfuerzo último a tensión en muestras de Guadua angustifolia
Nota. Se presentan los valores de esfuerzo último a tensión (σ) obtenidos en 12 muestras de Guadua angustifolia. Las líneas de
referencia representan el valor promedio (rojo punteado) y la mediana (azul continua). Los resultados fueron calculados con
base en las dimensiones reales de sección y carga máxima aplicada. Elaboración propia.
La Figura 14 muestra los resultados del esfuerzo último a flexión obtenido en las muestras de Guadua
angustifolia, cuyos valores se ubicaron en un rango estrecho entre 12.26 MPa y 15.67 MPa. El promedio
fue de 13.80 MPa, mientras que la mediana alcanzó los 13.99 MPa, lo que sugiere una distribución
equilibrada y un comportamiento uniforme del material ante solicitaciones de tipo flexional. A
diferencia de otros esfuerzos mecánicos, la resistencia a flexión en materiales lignocelulósicos depende
no solo de la capacidad intrínseca de sus fibras, sino también de la continuidad y alineación longitudinal
de las mismas. En ese sentido, los resultados obtenidos evidencian que, pese a su estructura anatómica
natural, el bambú presenta una respuesta eficiente frente a cargas perpendiculares a su eje, lo que lo hace
apto para el diseño de elementos estructurales sometidos a momentos flectores. Esta capacidad, sumada
a su bajo peso específico y comportamiento elástico favorable, refuerza su potencial como alternativa
técnica para aplicaciones arquitectónicas y constructivas, donde la eficiencia estructural y la
sostenibilidad sean criterios prioritarios.
pág. 1284
Figura 14. Comportamiento del bambú Guadua angustifolia bajo carga de flexión
Nota. Se presentan los valores de esfuerzo último a flexión (σ) obtenidos en 12 muestras de Guadua angustifolia, con base en
los parámetros geométricos reales y cargas aplicadas. Las líneas de referencia muestran el promedio (roja punteada) y la
mediana (azul continua) de los resultados obtenidos. Elaboración propia.
El estudio permitió caracterizar de manera integral el comportamiento físico y mecánico de muestras de
Guadua angustifolia cosechado en Guatemala a través de ensayos normalizados. Se obtuvieron valores
promedio de densidad de 649.73 kg/m³ y contenido de humedad de 14.82 %, dentro de rangos adecuados
para garantizar la estabilidad dimensional y el rendimiento mecánico del material. En cuanto a los
ensayos estructurales, se registraron esfuerzos últimos promedios de 46.93 N/mm² en compresión,
69.93 MPa en corte, 17.45 MPa en torsión, 182.93 MPa en tensión y 13.80 MPa en flexión. Estos
resultados reflejan la coherencia con la metodología empleada, basada en la norma técnica colombiana
NTC 5525, y confirman la capacidad del bambú para desempeñarse de manera robusta en condiciones
estructurales diversas.
Los resultados obtenidos son consistentes con hallazgos previos en la literatura. Por ejemplo, según
Hidalgo-López (2003), los valores típicos de esfuerzo a compresión en Guadua angustifolia oscilan
entre 40 y 60 N/mm², mientras que los esfuerzos a tensión alcanzan hasta 200 MPa en condiciones
óptimas, cifras compatibles con las aquí observadas. Asimismo, Montoya et al. (2017) reportan valores
de corte promedio cercanos a 70 MPa, reafirmando la confiabilidad de los métodos empleados. Estas
comparaciones validan tanto los procedimientos de medición como el acondicionamiento de las
probetas, destacando la homogeneidad del material y su potencial frente a especies forestales
convencionales como el pino o el ciprés.
pág. 1285
Los resultados muestran que el bambú mantiene una distribución estadísticamente equilibrada en todos
los ensayos, con proximidad entre promedios y medianas y ausencia de valores atípicos extremos. Esta
regularidad es indicativa de una calidad estructural estable, atribuible a la homogeneidad en el proceso
de selección, secado y corte de las muestras. Puede generalizarse, por tanto, que bajo condiciones
controladas, Guadua angustifolia presenta un desempeño mecánico predecible, lo que es fundamental
para su integración en diseños estructurales donde la repetibilidad del comportamiento es clave para la
seguridad y la eficiencia del sistema.
Uno de los aportes novedosos del presente estudio es la integración comparativa de propiedades físicas
y múltiples ensayos mecánicos en una misma serie de probetas, lo cual permite visualizar el potencial
estructural del bambú de forma integral. La sistematización de datos obtenidos localmente aporta
insumos originales al campo de la ingeniería de materiales naturales y responde directamente a la
necesidad de soluciones constructivas sostenibles. Este enfoque resulta especialmente pertinente para
líneas de investigación sobre bioarquitectura, eficiencia estructural y economía circular, donde el bambú
representa una alternativa viable, accesible y de bajo impacto ambiental.
A nivel teórico, los resultados fortalecen la comprensión de la anisotropía mecánica del bambú y su
comportamiento bajo diferentes tipos de esfuerzo. A pesar de los valores competitivos alcanzados, aún
persisten debates sobre la estandarización internacional de métodos para ensayos en materiales no
homogéneos y sobre la inclusión del bambú en normativas estructurales (Smith et al., 2018). Las futuras
investigaciones podrían enfocarse en modelos predictivos de comportamiento mediante simulaciones
numéricas, estudios a escala real y análisis de uniones y sistemas híbridos. Esto permitirá ampliar el uso
del bambú desde componentes auxiliares hasta elementos estructurales primarios en edificaciones de
bajo impacto y alto rendimiento.
Estos resultados evidencian el potencial técnico del bambú Guadua angustifolia como material
estructural renovable. En comparación con estudios regionales en Colombia, Ecuador y Perú, los valores
obtenidos se encuentran en rangos similares, lo que refuerza la viabilidad de su aprovechamiento local.
La variabilidad entre probetas responde a las características propias del material vegetal, por lo que se
recomienda incorporar factores de corrección y márgenes de seguridad al momento de su diseño
estructural.
pág. 1286
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos en este estudio respaldan, con base en evidencia experimental sólida, la
viabilidad estructural del bambú Guadua angustifolia como material alternativo en aplicaciones de
ingeniería y construcción sostenible. La metodología empleada —basada en la norma técnica
colombiana NTC 5525— permitió obtener datos confiables sobre las propiedades físico-mecánicas del
material, cuyas magnitudes se enmarcan dentro de rangos adecuados para sistemas estructurales de baja
y mediana exigencia.
El análisis integrado de variables como compresión, corte, torsión, tracción y flexión ha revelado un
patrón de comportamiento homogéneo, con baja dispersión estadística, lo que sugiere que el material
presenta regularidad interna y potencial para ser estandarizado. Este hallazgo es relevante en contextos
donde la seguridad estructural depende del desempeño predecible del material y su respuesta ante
distintos tipos de solicitación. La consistencia de los valores obtenidos y su compatibilidad con
investigaciones similares (Hidalgo-López, 2003; Montoya et al., 2017) confirman la pertinencia de
considerar el bambú no solo como una solución temporal o artesanal, sino como un recurso estructural
técnicamente respaldado.
Desde una perspectiva técnica, los datos evidencian que la Guadua angustifolia posee propiedades
competitivas frente a maderas comerciales, especialmente cuando se valoran factores como resistencia
específica, disponibilidad local y sostenibilidad. Esta caracterización ofrece una base objetiva para el
desarrollo de criterios de diseño, dimensionamiento y uso racional del material en condiciones tropicales
y subtropicales, donde el aprovechamiento del bambú representa una oportunidad estratégica en la
reducción de déficit habitacional y el fortalecimiento de economías locales.
No obstante, el estudio también deja abiertas líneas de investigación necesarias para consolidar su
adopción en la práctica profesional. Persisten interrogantes relacionadas con el comportamiento del
bambú frente a cargas cíclicas, su desempeño bajo condiciones ambientales variables, la eficiencia de
las uniones y la interacción con otros materiales en sistemas híbridos. Estas áreas deben ser exploradas
mediante estudios complementarios, idealmente con ensayos a escala real y en condiciones
representativas de servicio, para avanzar hacia la inclusión del bambú en normativas estructurales
nacionales e internacionales.
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El presente trabajo, por tanto, no solo contribuye al conocimiento técnico del bambú guatemalteco, sino
que también ofrece un punto de partida para la formulación de políticas, normativas y soluciones
constructivas que integren materiales renovables en el desarrollo sostenible del hábitat.
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