"Comportamiento mecánico y de durabilidad de tapiales con aditivo biopolimérico y adiciones sostenibles"

Student thesis: Thesis

Abstract

Uno de los principales problemas que enfrenta el planeta es la crisis causada por el exceso de gases de efecto invernadero, en donde la industria de construcción es uno de los principales contribuyentes. Es por esto por lo que surge la necesidad de investigar alternativas más sostenibles proponiendo materiales constructivos que puedan reducir el consumo de cemento y demás productos con huella de carbono excesivas. Es aquí donde se propone el tapial como sujeto de estudio ya que este suele componerse de materiales locales, tiene un óptimo desempeño energético y cuenta con un acabado aparente admirable ahorrando así el uso de mas materiales nocivos para el ambiente. El aspecto negativo de esta técnica constructiva es su dudosa durabilidad al no usar cemento como estabilizador. Debido a lo anterior, este trabajo investiga los efectos de la adición de mucílago de nopal, cal y zeolita en el suelo compactado, con un enfoque particular en su impacto en la resistencia a la compresión y la durabilidad ante los efectos del agua, como por ejemplo la erosión. El mucílago de nopal ha sido identificado como un estabilizador prometedor debido a su capacidad para mejorar la resistencia al agua, manteniendo al mismo tiempo el aspecto ecológico del suelo compactado.
Además, la investigación analiza la contribución de estabilizantes como la cal y la zeolita, y cómo su interacción con el mucílago de nopal mejora las propiedades mecánicas y de durabilidad del suelo compactado. Se llevaron a cabo pruebas de resistencia a compresión, de erosión (‘Pressure spray method’) y de Absorción. Para ello, se recurrió a metodología encontrada en artículos científicos y normativas, principalmente de carácter internacional, ya que no existe normativa mexicana referente al tapial. Se recurrió a normas las series NZS 4297, 4298 y 4299 de Nueva Zelanda, complementadas con normas ASTM y manuales técnicos mexicanos para caracterización de suelos.
Los hallazgos obtenidos sugieren que el remplazar contenido de cal por
material puzolánico como lo es la zeolita incrementan notoriamente la
resistencia a la compresión, sin embargo, al reducir la cal la durabilidad
aparente al agua se reduce. El mucílago de nopal se presentó como solución para esta problemática ya que demostró una clara disminución en la erosión al incorporarse en la mezcla.
Se comprobó también que por sí solo el mucílago no es suficiente para estabilizar un tapial y se recomendaría combinarse con otro agente estabilizante. Su efecto en la resistencia a la compresión muestra una tendencia en donde disminuye a dosis bajas, pero al estas incrementarse se estabiliza, debido a este potencial se recomienda explorar mezclas con mayores concentraciones. Es sugerible incluso aumentar los periodos de tiempo para ensayar las muestras ya que estos fueron limitados y en los materiales utilizados lo recomendado son periodos más extendidos que al compararse con materiales como el concreto. Con base con los resultados obtenidos, se puede decir que estas combinaciones de mezclas de tapial representan alternativas viables para aplicaciones en construcción sostenible y cuentan con potencial para ser investigados ampliamente en estudios
futuros.
Date of Award9 Dec 2024
Original languageSpanish
Awarding Institution
  • Universidad de Monterrey

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