Diapositiva 1 - Universidad Veracruzana

EFECTO DEL MUCILAGO DE NOPAL EN LA RESISTENCIA DEL CEMENTO CPC-30R
R. E. Contreras Bermúdez , A. Córdova Ceballosa , A. García Elías, R. O. González Paredezb, J. L. Sánchez Amadora, A. García Hernández.
aFacultad
de Ingeniería Civil de la Universidad Veracruzana, región Poza Rica-Tuxpan, Ver. México. E-mail [email protected] , 01 (782) 8238105.
bFacultad Ciencias Químicas de la Universidad Veracruzana, sección Poza Rica, Ver. México. E-mail [email protected].
INTRODUCCIÓN
Los cementos portland son cementos hidráulicos compuestos
principalmente de silicatos hidráulicos de calcio, los cuales fraguan y
endurecen por la reacción química con el agua. Durante esta reacción,
llamada hidratación, el cemento se combina con el agua para formar una
masa llamada pasta. Cuando se adiciona la pasta (cemento y agua) a los
agregados (arena y grava) esta actúa como un adhesivo y los une para
formar el concreto, que es el material de construcción más versátil y usado
en el mundo [1]. En la actualidad se fabrican una gran variedad de
cementos portland, todos estos buscando satisfacer los requisitos físicos y
químicos para aplicaciones específicas, apegados a cierta normatividad; en
México los cementos se clasifican según la norma NMX-C414-ONNCCE y
de acuerdo e esta existen seis tipos básicos de cementos: portland ordinario
(CPO), portland puzolánico (CPP), portland con escoria de alto horno
(CPEG), portland compuesto (CPC), portland con humo de sílice (CPS) y
con escoria de alto horno (CEG); a su vez estos se dividen de acuerdo a su
resistencia y se denominan como: 20, 30, 40, nomenclatura que especifica
la resistencia mínima a compresión a los 28 días, 20 MPa, 30 MPa y 40
MPa (200kg/cm2, 300kg/cm2 y 400 kg/cm2) respectivamente [1]. Existen dos
clases más de resistencias denominadas 30R y 40R, que además de
representar la resistencia a compresión mínima mencionada a los 28 días,
también hace referencia a resistencias a compresión a los tres días de
20MPa y 30MPa [2].
En este trabajo se determina el efecto del comportamiento del mucílago de
nopal en la resistencia en el cemento CPC-30R a partir de concentraciones
del 0.1 y 0.3 %.
•El mortero elaborado se deposito en moldes con cavidades cúbicas de 50 mm
por lado, en capas de 25 mm compactándola con el pisón 32 veces en
aproximadamente 10 s. Esta compactación se efectuó mediante cuatro ciclos
de ocho golpes adyacentes repartidos sobre la superficie del mortero, hasta
culminar con la siguiente capa.
•Los cubos se dejaron en un espacio con una temperatura de 25 ºC y con una
humedad relativa. de 80 % durante 24 hrs. Posteriormente se dejaron curando
en agua.
•Los cubos fueron ensayados en periodos de 3, 7, 14 y 28 días.
DISCUSION Y ANALISIS DE RESULTADOS
Al analizar el comportamiento de los especímenes de cemento sin aditivo se
observó que no cumple con la resistencia mínima de 20MPa a los 3 días, así
mismo con las concentraciones del 0.1 y 0.3% de mucilago de nopal, no se
logró alcanzar la resistencia mencionada esto se observa en la figura 1. Al
observar los resultados de todos los especímenes ensayados a los 28 días se
puede notar que tampoco alcanzaron la resistencia mínima de 28, sin embargo
lo que sí se puede apreciar es que los especímenes a los que se les agregó el
0.1 y 0.3% del aditivo presentaron mejoría en la resistencia con respecto a los
que se elaboraron sin aditivo en el cemento CPC-30R. Es importante
mencionar que no es recomendable que el resultado obtenido, en base a
resistencia del cemento, sea usado para pronosticar la resistencia del
concreto, ya que este tiene otras variables que modifican su resistencia como:
calidad de agregado, mezclado del concreto, procedimientos constructivos y
condiciones ambientales [1].
240.00
METODOLOGÍA
El material que se ha utilizado como aditivo se obtuvo mediante el siguiente
procedimiento[3]:
Secado
Molienda de nopal
Resistencia (kg/cm2)
Selección de nopal
220.00
200.00
180.00
160.00
Sin aditivo
0.1% de aditivo
De este material procesado se utilizaron concentraciones de 0.1 y 0.3% con
respecto al peso del cemento (CPC-30R). Se
mezclaron primero el
cemento y el extracto de nopal, posteriormente se agregó la arena
clasificada, una vez homogenizado el material se le adicionó el agua para
obtener el mortero y así poder colocarlo en los moldes.
En tanto para la prueba de resistencia del cemento, esta se llevo a cabo de
acuerdo al Método de Muestreo y Pruebas de materiales (MMP), referente a
Resistencia a la compresión del Cemento Portland de la Secretaría de
Comunicaciones y transportes (SCT). Por lo que se consideró lo siguiente:
0.3% de aditivo
140.00
120.00
0
10
20
30
40
50
60
Días
FIGURA 1. Comportamiento del cemento CPC-30R con aditivo (mucílago de
nopal) y sin aditivo
•Se utilizo una prensa calibrada para los ensayes de compresión
•Maquina agitadora para mallas, para la revisión de la granulometría de la
arena.
•Mallas con las especificaciones indicadas para la arena.
•La proporción utilizada en masa de los materiales secos para elaborar el
mortero estándar fue de una relación de 1 cemento/2.75 arena graduada,
usando una relación agua-cemento de 0.485
Tronado de cubos sin aditivo
CONCLUSIONES
En muchas regiones de México se tiene una gran variedad de especies de
nopal disponibles y siendo este su costo barato, puede ser viable
incorporarse a la industria de la construcción, como aditivo al cemento. En
tanto a los resultados obtenidos se puede observar la gran efectividad del
nopal al aumentar la resistencia del cemento con las concentraciones 0.1 y
0.3%, comparado con el cemento sin aditivo, por lo cual es una alternativa
para mejorar la resistencia del cemento con un producto que se encuentra de
modo accesible y de bajo costo.
Tronado de cubos con 0.1% de aditivo
Tronado de cubos con 0.3% de aditivo
REFERENCIAS
1. Steven H. Kosmatka, Beatrix Kerkhoff, William C. Panarese, y Jussara
Tanesi, 2004, Diseño y Control de Mezclas de concreto, Portland Cement
Associaton (PCA), 25, 45, 64.
2. Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), 2002, Características
de los Materiales, Calidad del cemento Portland,1-5.
3. González Herrera Iván, tesis “Estudio de la resistencia a la compresión y
reducción de la permeabilidad del cemento hidráulico con el extracto de
nopal”, 2007, 22,23.