Materiales de Construcción (E-Journal)
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La influencia del tipo de polvo mineral y contenido de ligante bituminoso en la resistencia a la humedad y fatiga de morteros bituminosos
Full text linkAn adequate moisture resistance is a key element to guarantee the durability of asphalt materials. This paper identifies the influence of filler typology and bitumen content on the mechanical response of asphalt mortars before and after water action. Two fillers were evaluated: Portland cement and Calcium carbonate, along with different contents of a penetration bitumen (B35/50). Stiffness, ductility, and fatigue were evaluated through a new protocol for asphalt mortar samples using a 3-point-bending test on DMA (Dynamic Mechanical Analyzer). The use of Portland cement presents higher stiffness, lower ductility, and improved fatigue and water resistance compared to Calcium carbonate. It is also possible to optimize bitumen content based on fatigue results. Content beyond the optimal reduce variations after water action but compromise fatigue resistance. Lower content leads to a poorer performance in both terms. This methodology enables asphalt mortar characterisation as a tool to optimise the design of asphalt materials.La resistencia al agua es clave para garantizar la durabilidad de los materiales asfálticos. Este estudio identifica la influencia del polvo mineral y contenido de betún en la respuesta mecánica de morteros bituminosos antes y después de la humedad. Se evaluaron dos tipos de filler: cemento Portland y carbonato cálcico (filler calizo), junto con distintos contenidos de betún (B35/50). Rigidez, ductilidad y fatiga fueron evaluados mediante un nuevo ensayo de fatiga a tres puntos para morteros empleando DMA (Dynamic Mechanical Analyzer). El cemento presenta más rigidez, menos ductilidad y mayor resistencia al agua y fatiga que el filler calizo. Los resultados de fatiga permiten además optimizar el contenido de betún. Contenidos por encima del óptimo reducen variaciones tras la humedad pero comprometen la resistencia a fatiga. Contenidos menores conllevan un peor comportamiento en ambos términos. Esta metodología permite usar la caracterización de morteros bituminosos para optimizar el diseño de materiales asfálticos
Influencia de los residuos de caucho de neumáticos en el comportamiento al fuego de revestimientos de yeso de elementos constructivos y estructurales
Full text linkThe addition of inorganic expanded aggregates, such as perlite or vermiculite is well known in gypsum plasters. However, the reuse of organic wastes in coatings like plasters and renders has been poorly studied. This paper shows the effect of tire rubber wastes on the mechanical properties and fire performance of gypsum plasters. The rubber waste was added to the mixture in mass percentages of 14.50% (C1) and 46.60% (C2). Flexural and compressive strength of plasters made with rubber wastes was visibly reduced as well as their surface hardness (Shore C). In addition, fire tests produced major damages through the entire 2 cm thickness of samples containing rubber wastes, as it was corroborated by X ray diffraction (XRD) and Thermogravimetric (TG) analysis. The heat transfer due to fire exposure modified considerably the chemical composition of plasters, since, on the non-exposed face to fire, the amount of gypsum (CaSO4·2H2O) equivalent to mass loss obtained by TG due to water released by these plasters made with rubber wastes, was 5.4-7.2 lower than that of conventional plasters. The results suggest that certain wastes may reduce the efficiency of gypsum plasters in protecting underneath construction and structural elements against fire.La adición de agregados inorgánicos expandidos, como la perlita o la vermiculita, se conoce bien en los enlucidos de yeso. Sin embargo, la reutilización de residuos orgánicos en este tipo de revestimientos ha sido poco estudiada. Este trabajo muestra el efecto de los residuos de caucho de neumáticos fuera de uso sobre las propiedades mecánicas y el comportamiento frente al fuego de los revestimientos de yeso. El residuo de caucho se añadió a la mezcla en porcentajes en masa del 14.50% (C1) y 46.60% (C2). La resistencia a flexión y a compresión de los yesos adicionados con residuos de caucho se redujo visiblemente, así como su dureza superficial (Shore C). Además, los ensayos de fuego produjeron daños importantes en todo el espesor de 2 cm de las muestras que contenían caucho, como se corroboró mediante difracción de rayos X (DRX) y análisis termogravimétrico (TG). La transferencia de calor debida a la exposición al fuego modificó considerablemente la composición química de los revestimientos que contenían caucho, ya que, en la cara no expuesta al fuego, la cantidad de yeso (CaSO4·2H2O) equivalente a la pérdida de masa obtenida por TG debida al agua liberada por estos revestimientos, fue entre 5.4 y 7.2 veces inferior a la de los revestimientos de yeso convencionales. Los resultados sugieren que ciertos residuos pueden reducir la eficacia de los revestimientos de yeso en la protección de elementos constructivos y estructurales contra el fuego
Evaluación mecánica y acústica de composites de corcho granular para techos supendidos
Full text linkThis work is a study about new acoustic panels made of cork granulates coming from stopper by-products to be used as acoustic ceilings tiles, providing a sustainable and environmentally friendly alternative to traditional building materials. Cork granulates were bonded with water-based epoxy and acrylic resins. The obtained panels were acoustically and mechanically tested. The results showed values of sound absorption coefficient close to 0.50 and acceptable flexural strength for their use as suspended ceiling tiles. Therefore, these bio-based panels could be used as an alternative product to the traditional materials used for noise control applications inside commercial spaces like closed entertainment areas.Este trabajo es un estudio sobre paneles acústicos fabricados con granos de corcho procedentes de subproductos de tapones para su empleo como techos suspendidos, proporcionando una alternativa sostenible y ecológica a los materiales de construcción tradicionales. Los granos de corcho se aglutinaron con una resina epoxi de base acuosa y resinas acrílicas. Los paneles obtenidos se sometieron a pruebas acústicas y mecánicas. Los resultados mostraron valores de absorción acústica media cercanos a 0.50 y una resistencia a la flexión aceptable para su uso como placas de techo. Por lo tanto, este tipo de paneles de base biológica podrían utilizarse como productos alternativos a los materiales tradicionalmente empleados para aplicaciones de control del ruido en el interior de espacios.
 
Desarrollo de un dispositivo de fuga de flujo magn tico como m todo no destructivo para la detecci n de refuerzos estructurales
Full text linkNon-destructive measurement techniques are used to identify engineering construction components without causing any negative effects on their use as construction components in the future. Contrary to this, conventional techniques cause damage to the structure. The magnetic flux leakage (MFL) method is a non-destructive test technique commonly used to assess the physical status of construction materials. Within the framework of this study a magnetic flux leakage device was produced to detect the properties of reinforced concrete construction elements. The produced magnetic flux leakage device was used for measurements in 4 different test systems created in the laboratory environment and the results were interpreted. Thus, it was revealed that the detection of reinforcement in structures can be performed more rapidly and without damage with the MFL method.Las técnicas de medición no destructivas se utilizan para identificar componentes de construcción de ingeniería sin causar ningún efecto negativo en su uso futuro como componentes de construcción. Por el contrario, las técnicas convencionales sí provocan daños en la estructura. El método de fuga de flujo magnético (MFL) es una técnica no destructiva que se usa comúnmente para evaluar el estado físico de los materiales de construcción. En el marco de este estudio se produjo un dispositivo de fuga de flujo magnético para detectar las propiedades de los elementos constructivos de hormigón armado. El dispositivo de fuga de flujo magnético producido se utilizó para mediciones en 4 sistemas de prueba diferentes creados en laboratorio y se interpretaron los resultados obtenidos. Así, se reveló que la detección de armaduras en estructuras se puede realizar de forma más rápida y sin daños con el método MFL
Evaluación de los métodos de ensayo de laboratorio para evaluar la reactividad alcalina potencial de los áridos mediante ensayos de campo
Full text linkField site tests were carried out to assess the reliability of the tests developed by RILEM and some regional tests to evaluate the alkali-reactivity potential of aggregates (eight tests were included). One hundred concrete cubes made with 13 different European aggregate combinations were stored on eight different European field sites to compare their expansions with the laboratory test results. All highly reactive aggregate combinations caused significant expansion of concrete cubes within the first six years on all field sites from Norway to Spain. These and the non-reactive aggregate combinations were correctly identified with all laboratory tests. Concrete cubes with moderately reactive aggregate combinations expanded very slowly and mainly in the outdoor exposure sites with warm climate conditions. The RILEM test method AAR-4.1 (60°C accelerated concrete prism test) and the Norwegian concrete prism test at 38°C seem to be best suited to identity the potential reactivity of moderately reactive aggregate combinations.Se realizaron pruebas de campo para evaluar la fiabilidad de los ensayos desarrollados por RILEM y algunos ensayos regionales para evaluar la reactividad alcalina potencial de los áridos (se incluyeron ocho ensayos). Se almacenaron 100 cubos de hormigón fabricados con 13 combinaciones diferentes de áridos europeos, en ocho emplazamientos europeos distintos, para comparar sus expansiones con los resultados de las pruebas de laboratorio. Todas las combinaciones de áridos altamente reactivos provocaron una expansión significativa de los cubos de hormigón durante los primeros seis años en todos los emplazamientos de campo, desde Noruega hasta España; éstas y las combinaciones de áridos no reactivos se identificaron correctamente con todas las pruebas de laboratorio. Los cubos de hormigón con combinaciones de áridos moderadamente reactivos se expandieron muy lentamente y principalmente en los lugares de exposición exterior con condiciones climáticas cálidas. El método de ensayo RILEM AAR-4.1 (ensayo acelerado de prisma de hormigón a 60°C) y el ensayo de prisma de hormigón noruego a 38°C parecen ser los más adecuados para identificar la reactividad potencial de las combinaciones de áridos moderadamente reactivos
Evaluación del hormigón del pavimento de carreteras que sufre de reacción álcali-sílice: caso de estudio
Full text linkAfter 15 years of exploitation, numerous instances of damage to the concrete pavement motorway located in northern Germany were observed. Detailed macro and microscopic analysis and determination of mechanical properties were performed on the collected cores. It was found that cracks in the coarse and fine aggregate resulted from advanced alkali-silica reaction. No impact of de-icing agents on the destruction of the concrete pavement was found, while attention was paid to the potential intensification of concrete degradation resulting from the increase in traffic on motorways. The results obtained are a detailed supplement to the German research, as this region (Rostock) has not been analysed before.Se han observado grandes daños después de 15 años de funcionamiento en una carretera pavimentada de hormigón en el norte de Alemania. Se llevaron a cabo análisis macro y microscópicos detallados, así como la determinación de propiedades físicas en los testigos extraídos. Se encontró que fracturas de árido grueso y fino son el resultado de una reacción álcali-sílice avanzada. No se encontró ningún efecto de los agentes descongelantes sobre la destrucción de los pavimentos de hormigón, aunque llamó la atención la posibilidad de intensificación de la degradación del hormigón como resultado del aumento del tráfico en las autopistas. Los resultados obtenidos son un complemento detallado dentro de la investigación alemana, ya que esta región (Rostock) no ha sido analizada antes
Reacción álcali-silice en rocas volcánicas: un enfoque comparativo mundial
Full text linkThe potential alkali-silica reactivity (ASR) of volcanic aggregates, especially basalts, remains a source of debate in the scientific community. When evaluating the potentially deleterious character of this type of aggregate, different laboratory testing methods may produce contradictory data; this is particularly evident when using the accelerated mortar bar test (AMBT). In order to better understand such discrepancies, this study applied several methods of characterizing potential aggregate alkali reactivity, including the accelerated mortar bar test (AMBT), petrographic characterization, and the concrete prism test (CPT). Moreover, this study assessed volcanic aggregate samples from sites around the world, including the Azores, Brazil, Canada, the Canary and Hawaiian Islands, Iceland, Japan, Mozambique, New Zealand, Norway, and Turkey. The results obtained contribute to accurately assessing the potential alkali reactivity of volcanic aggregates and enhance the understanding of their different behaviours.La reactividad potencial álcali-sílice (RAS) de los áridos volcánicos, especialmente basaltos, sigue siendo una fuente de debate en la comunidad científica. Se puede obtener información contradictoria dependiendo de los métodos de ensayo utilizados en el laboratorio para evaluar el carácter potencialmente perjudicial de tales áridos, especialmente en el caso del ensayo acelerado de barra de mortero. Para comprender mejor esta discrepancia, se realizaron una serie de ensayos: caracterización petrográfica, ensayo acelerado de barra de mortero y de prisma de hormigón. Además, se seleccionaron para este estudio varios áridos volcánicos de diferentes partes del mundo (i.e., Azores, Brasil, Canadá, Islas Canarias y Hawaianas, Islandia, Japón, Mozambique, Nueva Zelanda, Noruega, Turquía). Los resultados obtenidos contribuyen a evaluar la reactividad alcalina potencial de estos áridos y permiten comprender mejor los diferentes comportamientos de los distintos áridos volcánicos estudiados
Evaluación de los efectos de la fisuración inducida por ASR en la resistencia a cortante directa del hormigón reciclado
Full text linkRecycled concrete aggregates (RCA) have been adopted as one of the most efficient methods to reduce the carbon footprint of the concrete industry. However, the performance of recycled concrete mixtures made of Alkali-silica reaction (ASR)-affected RCA is primarily unknown. In this work, two types of RCA were produced from ASR-affected concrete with distinct levels of deterioration (i.e., slight and severe). Three levels of secondary damage (i.e., expansion levels of 0.05%, 0.12%, and 0.20%) were selected and evaluated through the direct shear test. Results revealed that RCA concrete’s shear strength depends on the severity of the RCA’s past deterioration. Moreover, the performance of the concrete specimens subjected to direct shear are in accordance with the cracks features formed in the microstructure of the recycled concrete as a function of ASR-induced secondary expansion observed through the damage rating index (DRI).Los áridos reciclados de hormigón (RCA) están siendo utilizados como uno de los métodos más eficientes para reducir la huella de carbono de la industria del hormigón. Sin embargo, el desempeño de las mezclas de hormigón reciclado hechas de RCA afectado por la reacción álcali-sílice (ASR) es en su mayoría desconocido. En el presente trabajo se produjeron dos tipos de RCA a partir del hormigón afectado por ASR con distintos niveles de daño (leve y severo). Se seleccionaron tres niveles de daño secundario (niveles de expansión de 0,05 %, 0,12 % y 0,20 %) y se evaluaron mediante el ensayo a cortante directo. Los resultados revelaron que la resistencia a la cizalladura del hormigón con RCA depende de la severidad de su daño anterior. Además, el comportamiento del hormigón sometido a cortante directo está en acuconcordancia con las características de las fisuras formadas en la microestructura del hormigón reciclado en función de la expansión secundaria inducida por ASR por el índice de clasificación de daños (DRI)
Influencia de los aditivos compuestos en la resistencia a la congelación y las características de la estructura de los poros de grava y arena cementada
Full text linkCSG shows low freezing resistance due to its poor cementing properties, and adding admixtures is the main method to improve its freezing resistance. In this paper, experiments were designed based on the Taguchi method and on the freezing resistance and pore structure characteristics of CSG after adding admixtures. After 20 freeze-thaw cycles, the results showed that both the compressive strength and dynamic elastic modulus of CSG decreased. The area occupancy of more harmful pores (>200 nm) in the NMR test increased, and the fractal dimension of the pore structure in the SEM images also increased. Based on the above indicators, it was concluded that L9 (sodium dodecyl sulfate, graphene oxide, nanosilica powder, and water-reducing agent) has the best freezing resistance. Experiments were conducted on L9 to verify that L9 can significantly improve the freezing resistance of CSG materials under different water-binder ratios, sand ratios, and cement dosages.La CSG presenta una baja resistencia al congelamiento debido a sus pobres propiedades cementantes. Añadir aditivos es el método principal para mejorarla. Para este artículo, se diseñaron experimentos basados en el método Taguchi y en las características de resistencia al congelamiento y la estructura de los poros de CSG después de añadir aditivos. Tras 20 ciclos hielo-deshielo, disminuyeron la resistencia a compresión y el módulo de elasticidad dinámico de la CSG. La superficie ocupada por los poros más dañinos (>200 nm) aumentaba según los resutlados de RMN, e igualmente aumentaba la dimensión fractal de su estructura en las imágenes SEM. Atendiendo a los indicadores anteriores, se concluyó que la muestra L9 (laurilsulfato sódico, óxido de grafeno, polvo de nanosílice y agente reductor de agua) tiene la mejor resistencia. Se ejecutaron experimentos con L9 para verificar que puede mejorar significativamente la resistencia al congelamiento de los materiales de CSG bajo diferentes dosis de cemento, proporciones de agua/aglutinante y de arena