Influencia del mucílago de nopal (Opuntia Ficus-Indica) como aditivo natural en las propiedades mecánicas del concreto

Abstract

La investigación tuvo como objetivo determinar la influencia del mucílago de Nopal (Opuntia Ficus – Indica) como aditivo natural en las propiedades mecánicas del concreto. Se evaluaron propiedades como asentamiento, tiempo de fraguado, resistencia a compresión y módulo de elasticidad del concreto F'c=210 kg/cm². La población de estudio consistió en muestras de concreto elaboradas con agregados del Distrito de Pillco Marca y mucílago de Nopal extraído de la misma región, variando las adiciones de mucílago al 0%, 10%, 12.5% y 15% respecto al peso del agua de la mezcla. La muestra se dividió en especímenes frescos y endurecidos: 8 especímenes frescos para medir asentamiento y tiempo de fraguado, y 36 especímenes cilíndricos de concreto endurecido de 10cm x 20cm para evaluar resistencia a compresión y módulo de elasticidad a los 07, 14 y 28 días. Se empleó un muestreo no probabilístico intencional para seleccionar muestras específicas con características relevantes para los objetivos del estudio. El tipo de investigación fue aplicada, de enfoque cuantitativo y experimental, con un diseño longitudinal de tipo descriptivo y exploratorio. Se utilizó un diseño experimental con posprueba únicamente y grupo de control para evaluar los efectos del mucílago de Nopal en las propiedades mecánicas del concreto. En cuanto al asentamiento, se encontró que las adiciones de mucílago incrementaron significativamente esta propiedad, con aumentos de 62.5%, 50%, y 75% para las dosificaciones del 10%, 12.5%, y 15%, respectivamente. La dosificación del 12.5% demostró ser la más efectiva al proporcionar un incremento moderado sin comprometer la consistencia del concreto. En relación al tiempo de fraguado, se observó un aumento general con la adición de mucílago. Las dosificaciones del 10%, 12.5%, y 15% incrementaron tanto el fraguado inicial como el final, con el 12.5% mostrando un balance adecuado al prolongar el tiempo de fraguado sin excesos. En contraste, la resistencia a compresión axial del concreto no experimentó mejoras significativas con la inclusión de mucílago. Aunque se registraron variaciones mínimas a los 14 días con una dosificación del 12.5%, no se observaron incrementos considerables en ninguna etapa evaluada (7, 14, y 28 días). Finalmente, el análisis del módulo de elasticidad reveló que el mucílago de Nopal tampoco tuvo un impacto notable en esta propiedad. Se observaron fluctuaciones menores, con una ligera mejora a los 14 días en las muestras con 12.5% de adición, pero sin diferencias significativas respecto a las otras dosificaciones evaluadas. En resumen, el estudio concluye que si bien el mucílago de Nopal aumenta el asentamiento y prolonga el tiempo de fraguado del concreto, no tiene un impacto positivo significativo en la resistencia a compresión ni en el módulo de elasticidad. Estos resultados sugieren que su uso como aditivo en concretos debe considerarse cuidadosamente en función de las propiedades específicas que se deseen modificar o mantener en la mezcla.