Optimización de la relación agua/cemento vs resistencia a compresión (F’c) mediante la inclusión de agua magnetizada en la elaboración de elementos de concreto

Abstract

RESUMEN El presente estudio analiza la optimización de la relación agua/cemento y su influencia en la resistencia a compresión del concreto mediante la inclusión de agua magnetizada tanto en la elaboración de las mezclas como en el proceso de curado. Se empleó un enfoque cuantitativo, experimental y correlacional, mediante la fabricación de elementos de concreto con diferentes relaciones agua/cemento y el uso de agua común, destilada y magnetizada, evaluando sus efectos sobre la resistencia mecánica, la microestructura y el comportamiento físico-químico del material. Los resultados obtenidos demuestran que la magnetización del agua no genera efectos significativos cuando se utiliza en la elaboración del concreto fresco, debido a la pérdida de energía magnética provocada por el contacto con materiales metálicos durante el mezclado. Sin embargo, su aplicación durante el curado sí produce mejoras notables, evidenciándose incrementos en la resistencia a compresión, mayor capacidad de adsorción de agua y una modificación positiva en el proceso de carbonatación. Asimismo, se observó la formación de una capa superficial de materiales floculados, que indica una reducción de impurezas minerales, contribuyendo a una mayor pureza del concreto. El análisis microestructural mediante espectroscopía Raman confirmó cambios en la composición interna del material, relacionados con una densificación del gel hidratado. Estos resultados permiten aceptar las hipótesis planteadas: la inclusión de agua magnetizada mejora las propiedades mecánicas del concreto y posibilita una reducción en el consumo de cemento, derivando en menores costos de producción sin comprometer la calidad. Se concluye que esta técnica es aplicable únicamente en entornos controlados, como plantas de prefabricados. Palabras Clave: Concreto, resistencia a la compresión, campo magnético, reducción de cemento, agua magnetizada, propiedades mecánicas, magnetización de concreto fresco.

ABSTRACT This research examines the optimization of the water–cement ratio and its impact on the compressive strength of concrete through the use of magnetized water both in mix preparation and curing. A quantitative, experimental, and correlational approach was employed, producing concrete specimens with different water–cement ratios using regular, distilled, and magnetized water. The effects on mechanical strength, microstructural development, and physicochemical behavior were then evaluated. The findings indicate that magnetized water does not produce significant effects when used during concrete mixing, as the weak magnetic energy is lost upon contact with metallic components involved in batching. However, its use during curing generates clear improvements, including higher compressive strength, increased water adsorption, and noticeable changes in the carbonation process. Additionally, the presence of a surface layer of flocculated minerals during curing suggests a reduction of impurities, contributing to greater material purity. Microstructural analysis using Raman spectroscopy confirmed favorable modifications in the internal structure, likely associated with enhanced hydration products and a denser C–S–H gel. These results support the proposed hypotheses: magnetized water positively influences the mechanical performance of concrete and allows a reduction in cement consumption, thus lowering production costs while maintaining quality standards. The study concludes that magnetized water curing represents a viable method only under controlled conditions, such as in precast manufacturing facilities. This technique offers potential benefits for improving efficiency, reducing resource consumption, and promoting sustainable practices in the concrete industry. Keywords: Concrete, compressive strength, magnetic field, cement reduction, magnetized water, mechanical properties, fresh concrete magnetization.