En este trabajo se han llevado a cabo la preparación y caracterización de nuevos compuestos a base de morteros de cemento reforzados con fibras celulósicas nanofibriladas. El efecto del grado de fibrilación de las fibras sobre las propiedades mecánicas de los composites resultantes se presenta y analiza en base al tamaño final del refuerzo obtenido según la intensidad del tratamiento mecánico aplicado. Para ello se ha partido de fibras de sisal que han sido sometidas a un pulpeado mecánico suave para obtener las pulpas convencionales y a un pulpeado mecánico muy intenso para obtener celulosa nanofibrilada. Las pastas obtenidas han sido incorporadas y dispersadas homogéneamente en morteros de cemento, para posteriormente curar los compuestos durante 28 días. Finalmente se han determinado las propiedades mecánicas de los compuestos con ensayos de flexión. Los resultados indican como las fibras con un alto grado de fibrilación conducen a compuestos con un mayor módulo y resistencia comparados con los obtenidos con las fibras que únicamente han sido sometidas a un pulpeado mecánico suave.