Secado, absorción de agua y difusión de cloruros en concreto conteniendo extracto de nopal

Abstract

En el presente trabajo de investigación se estudió el efecto en las propiedades de absorción capilar de agua, pérdida de humedad por secado y en el coeficiente de difusión del ion cloruro, al sustituir el agua de mezclado por una solución de mucílago de nopal al 3% en mezclas de concreto hidráulico. También se evaluó el impacto de los coeficientes de difusión dependientes del tiempo obtenidos, en el periodo de inicio de la corrosión del acero de refuerzo, utilizando el programa de computadora Life 365 para analizar una estructura hipotética de concreto reforzado sujeta a condiciones específicas de temperatura y exposición a cloruros. Los materiales utilizados fueron cemento portland blanco, mucílago de nopal (opuntia ficus indica), agregados pétreos de ríoy agua destilada. Se diseñaron y elaboraron tres mezclas control con relaciones agua/cemento 0.30, 0.45 y 0.60, así como tres mezclas conteniendo una solución de mucilago de nopal al 3%. Con dichas mezclas se elaboraron especímenes de 100 mm de diámetro y200 mm de altura, los cuales se curaron en húmedo por cero y siete días a 23±3°C. Los resultados de secado en ambiente natural indican que el mucílago de nopal contribuye a reducir la pérdida de humedad solo en la relación 0.30. En las relaciones 0.45 y0.60 los especímenes conteniendo mucílago perdieron una mayor cantidad de agua que los especímenes control, lo cual se explica por la mayor porosidad capilar observada en los especímenes conteniendo mucilago y el efecto retardante de hidratación que éste posee. Los resultados de absorción capilar indican un efecto positivo del mucílago en las tres relaciones (0.30, 0.45 y 0.60), ya que se redujo la absorción capilar con respecto a las mezclas control. Con respecto a la difusión de cloruros, los especímenes con relación 0.30 y conteniendo mucílago poseen un menor coeficiente de difusión en todas las edades de prueba y en ambos tiempos de curado. En las relaciones 0.45 el mucílago de nopal disminuye el coeficiente de difusión hasta la edad de 120 días en ambos tiempos de curado. En la relación 0.60 el mucílago de nopal disminuye la difusión de cloruros solo cuando se tiene un tiempo de curado en húmedo de siete días. En todos los casos no se observó la reducción proporcional esperada del coeficiente de difusión de cloruros al tener la solución de mucilago de nopal una mayor viscosidad del agua. En la predicción del periodo de inicio de la corrosión en el acero de refuerzo, el mucílago de nopal incrementó dicho periodo en aproximadamente 15 años con respecto a la mezcla control. Debe mencionarse que este incremento solo se observó en la relación 0.30 con siete días de curado en húmedo. En las otras relaciones el incremento fue marginal.