Materiales de Construcción (E-Journal)
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Hormigón autosanable - ¿En qué casos es útil?
Full text linkSelf-healing of concrete is the process in which the material regenerates itself repairing inner cracks. This process can be produced by autogenous or autonomous healing. Autogenous healing is a natural process, produced by carbonation and/or continuing hydration. Autonomous healing is based on the use of specific agents to produce self-healing, which can be added directly to the concrete matrix, embedded in capsules or introduced through vascular networks. Some examples are superabsorbent polymers, crystalline admixtures, microencapsulated sodium silicate, and bacteria. This review is structured into two parts. The first part is an overview of self-healing concrete that summarises the basic concepts and the main advances produced in the last years. The second part is a critical discussion on the feasibility of self-healing concrete, its possibilities, current weaknesses, and challenges that need to be addressed in the coming years.El autosanado del hormigón es el proceso mediante el cual el material se regenera a sí mismo, reparando fisuras internas. Este proceso se puede producir mediante el sanado autógeno o autónomo. El sanado autógeno es un proceso natural producido por carbonatación y/o por la hidratación continuada. El sanado autónomo se basa en el uso de agentes específicos para producir self-healing, que se pueden añadir directamente en la matriz, encapsulados o introducidos mediante redes vasculares. Algunos ejemplos son los polímeros superabsorbentes, aditivos cristalinos, silicato de sodio microencapsulado y bacterias. Esta revisión está estructurada en dos partes. La primera es una visión general sobre el hormigón autosanable que resume los conceptos básicos y los principales avances producidos en los últimos años. La segunda parte es una discusión crítica sobre la viabilidad del hormigón autosanable, sus posibilidades, debilidades actuales y desafíos que deben abordarse en los próximos años
Sinterización de subproductos ricos en sepiolita para la fabricación de áridos ligeros: propiedades tecnológicas, comportamiento térmico y cambios mineralógicos
Full text linkA sepiolite mining by-product (SEP) has been studied as major component for lightweight aggregate (LWA) manufacture. Pellet bursting during firing was avoided by the addition of 2.5 wt% of thermoplastic waste (P) and 2.5 wt% P + 2.5 wt% carbon fiber residue (FC) in powder form. The mixtures were pelletized and then sintered at 1225º˚C for 4 minutes in a rotary kiln. Highly porous white LWAs with good mechanical strength were produced. A mineralogical study revealed the formation of amorphous phase ( > 50%) and minor proportions of enstatite, protoenstatite and diopside. Quartz was the only inherited mineral, appearing in the form of isolated phenocrysts within a general porphyritic texture. The result of this study suggests the promising use of sepiolite (whether or not in residue form) for the manufacture of high quality LWAs.Se ha investigado la fabricación de áridos ligeros (LWAs) a partir de subproductos de la extracción de sepiolita (SEP). Durante la cocción, el estallido de los pellets se evitó mediante la adición de 2.5 wt% de residuo de plástico (P) y 2.5 wt% de P + 2.5 wt% de residuos de fibra de carbono (FC), ambos en forma de polvo. Las mezclas fueron peletizadas y sinterizadas en horno rotatorio a 1225˚ºC durante 4 minutos. Se obtuvieron LWAs blancos, altamente porosos y con buena resistencia mecánica. Un estudio mineralógico reveló la formación de fase amorfa ( > 50%) y proporciones menores de enstatita, protoenstatita y diópsido. El único mineral heredado fue el cuarzo, apareciendo en forma de fenocristales aislados dentro de una textura porfídica. Los resultados obtenidos sugieren que la sepiolita (ya sea en forma de residuo o no) puede tener un uso prometedor en la fabricación de LWAs de alta calidad
Evaluación de la influencia del grado de saturación, el tiempo de medición y el empleo de una pasta conductora en la determinación de la conductividad térmica en hormigones de peso normal y ligeros mediante el método del hilo caliente
Full text linkThe determination of thermal conductivity of cement-based materials is relevant from the perspective of buildings’ energy efficiency. The absence of unified tests for its measurement in mortars and concrete results in a heterogeneity of the data available in the literature. This work’s purpose is to determine the relevant influence from a a statistical viewpoint that three factors; degree of saturation, measuring time and use of a conductive paste, have in the measurement of the conductivity using the hot-wire needle probe method in two concretes with different thermal behavior: standard-weight concrete and lightweight concrete. The results obtained allow for the establishment of recommendations for future researchers on the minimum information to be included in their reports of thermal conductivity of cement-based materials by the needle probe method, the need to treat outliers, the most favorable saturation conditions and measuring times, as well as the possible benefits of using conductive pastes.La determinación de la conductividad térmica en materiales cementicios es relevante desde el punto de vista de la eficiencia energética de edificios. La ausencia de ensayos unificados en morteros y hormigones da como resultado una heterogeneidad de los datos disponibles en la literatura. El objetivo del trabajo es determinar la influencia estadísticamente relevante que tres factores, grado de saturación, tiempo de medición y uso de una pasta conductora, tienen en la medición de la conductividad con aguja de hilo caliente en dos hormigones con diferente comportamiento térmico: hormigón de peso convencional y hormigón ligero. Los resultados permiten establecer recomendaciones para futuros investigadores sobre la información mínima a incluir en sus informes de conductividad térmica de materiales cementicios por el método de aguja de hilo caliente, la necesidad de tratar valores atípicos, las condiciones de saturación y tiempos de medición más favorables, así como posibles beneficios de utilizar una pasta conductora
Análisis bibliométrico de la revista Materiales de Construcción: 2013-2020
Full text linkThe objective of this study was to carry out an analysis of different bibliometric indicators of the journal Materiales de Construcción to verify the development of its scientific production between the years 2013 and 2020. The authors and their work institutions were analysed to check their productivity and degree of collaboration achieved, the levels of citation obtained in four impact indicators (Journal Impact Factor, 5-Year Impact Factor, Scimago Journal Rank and CiteScore) and the members of the editorial team of the journal to verify their permanence. The results show a high rate of collaboration between authors but somewhat scarce if considered by their work institutions, a significant increase in all the impact indicators consulted, and a reduction in the number of members of the editorial team. It is concluded that Materiales de Construcción journal has increased its internationality and considerably improved its impact between 2013 and 2020.El objetivo de este estudio fue realizar un análisis de distintos indicadores bibliométricos de la revista Materiales de Construcción para constatar el desarrollo de su producción científica entre los años 2013 y 2020. Se analizaron los autores y sus instituciones de trabajo para comprobar su productividad y el grado de colaboración alcanzado, los niveles de citación obtenidos en cuatro indicadores de impacto (Journal Impact Factor, 5-Year Impact Factor, Scimago Journal Rank y CiteScore) y los miembros del equipo editorial de la revista para comprobar su permanencia. Los resultados evidencian un alto índice de colaboración entre autores pero algo escaso si se considera por sus instituciones de trabajo, un importante incremento en todos los indicadores de impacto consultados, y una reducción del número de miembros del equipo editorial. Se concluye que la revista Materiales de Construcción ha incrementado su internacionalidad y mejorado considerablemente su impacto entre los años 2013 y 2020
Estudio de la velocidad de reacción álcali-sílice de áridos españoles. Propuesta de clasificación basada en el ensayo acelerado de barras de mortero y en parámetros petrográficos
Full text linkThe alkali-silica reaction has been studied in depth due to the evolution in the knowledge of the expansive phenomenon. One of its most important aspects is the reaction rate of the aggregates. In Spain, at the early 90s of the 20th century, aggregates were considered almost non-reactive. However, the use of accelerated curing and other environmental factors revealed that there were potentially reactive siliceous aggregates. Nevertheless, there are several siliceous and limestone aggregates with siliceous inclusions that show reactivity over long period. In the present work, open porosity, expansion and petrography with quartz reactivity index have been determined, in 68 siliceous, limestone and dolomitic aggregates, from quarries located in areas with diagnostic reactivity. Based on these parameters and their interrelation, a classification method is proposed to detect slow-reacting aggregates.La reacción árido-álcali es un fenómeno cada vez más estudiado en profundidad debido a la evolución en el conocimiento del fenómeno expansivo. Uno de los aspectos que tiene mayor importancia es la velocidad de reacción de los áridos. En España, a principio de los años 90 del siglo XX se consideraba que los áridos eran prácticamente no reactivos. No obstante, la utilización de curados acelerados y otros factores ambientales pusieron de manifiesto que había áridos silícicos potencialmente reactivos. Sin embargo, hay distintos áridos silícicos y calizos con inclusiones silícicas que muestran reactividad en largos periodos de tiempo. En el presente trabajo se ha determinado porosidad abierta, expansión y petrografía con índice de reactividad de cuarzos, en 68 áridos silícicos, calizos y dolomíticos, de canteras situadas en zonas con reactividad diagnóstica. A partir de estos parámetros y la interrelación de los mismos se propone un método de clasificación para detectar áridos de reacción lenta
Impacto de la incorporación de fibras y del método de compactación en las propiedades de hormigones porosos
Full text linkThis paper deals with the possibility of the improvement of pervious concrete properties by incorporation of different types of fibres and studies the effect of short duration vibration of pervious concrete properties in comparison with compaction with wooden lath and hammer. Ten mixtures of pervious concrete were prepared, five of which were compacted with wooden lath and hammer and five by short duration vibration. Density, porosity, permeability and mechanical properties were tested for in hardened pervious concrete specimens. It was concluded that mixtures compacted by short duration vibration had better mechanical properties due to the formation of a viscous layer at the contact surface between the aggregate grain and the cement matrix during the compaction, as well as pore-related properties. The addition of fibres negatively affected porosity and permeability but generally improved mechanical properties of concrete. The positive effect of fibre addition was more emphasised in cases of vibrated mixtures.Este artículo trata sobre la posibilidad de mejorar las propiedades de hormigones porosos mediante la incorporación de distintos tipos de fibras, así como del estudio del efecto de vibraciones de corta duración en dichas propiedades en comparación con el método de compactación realizado con listón de madera y mazo. Se prepararon diez mezclas de hormigón, cinco de ellas compactadas con listón de madera y mazo, y 5 con vibración de corta duración. Se midió la densidad, porosidad, permeabilidad y propiedades mecánicas de los hormigones endurecidos. Se concluyó que las mezclas compactadas mediante vibración de corta duración mostraron mejores propiedades mecánicas debido a la formación de una capa viscosa en la superficie de contacto entre el árido y la matriz cementante durante el proceso de compactación, así como a las propiedades porosas resultantes. La adición de fibras afectaba negativamente a la porosidad y la permeabilidad de las mezclas, pero mejoraba las propiedades mecánicas. El efecto positivo de la adición de fibras era más evidente en las mezclas compactadas mediante vibración
Optimización de las condiciones de procesamiento para la funcionalización de materiales vidriados fotocatalíticos mediante la deposición de nanopartículas de ZnO
Full text linkZnO nanospheres were synthesised and then deposited by both single- and double-fire fast processes on as-prepared ceramic substrates. The photocatalytic degradation of resazurin ink was tested under UV light. The single-fired samples did not show any evidence of photocatalytic activity because the nanoparticles melted during sintering at 1210°C. The double-fire ZnO spray-coating method successfully produced glazed materials with an active ZnO surface layer despite the high sintering temperature. The influence of experimental parameters, including the ZnO nanoparticle loading (0.03 to 1 mg/cm2) and firing temperature (650 to 800°C), were also investigated. Samples with a ZnO loading of 1 g/cm2 fired at 650°C showed the best photocatalytic activity. Increasing the temperature to 700 and 800°C led to the coalescence of ZnO nanoparticles, which reduced the photocatalytic activity.Nanoesferas de ZnO se sintetizaron y se depositaron mediante procesos “single- and double-fire fast” sobre sustratos cerámicos. La degradación fotocatalítica de la tinta de resazurina se probó bajo luz ultravioleta. Las muestras de “single-fire” no mostraron ninguna evidencia de actividad fotocatalítica porque las nanopartículas se derritieron durante la sinterización a 1210°C. El método de recubrimiento por pulverización de ZnO de “double-fire” produjo con éxito materiales vidriados con una capa superficial de ZnO activo a pesar de la elecada temperatura de sinterización. La influencia de los parámetros experimentales, incluida la carga de nanopartículas de ZnO y la temperatura de cocción también fue analizada. Las muestras con una carga de ZnO de 1 g/cm2 cocidas a 650°C mostraron la mejor actividad fotocatalítica. El aumento de la temperatura de 700 y 800°C condujo a la coalescencia de nanopartículas de ZnO, lo que redujo la actividad fotocatalítica
Efecto de la relación entre el árido grueso y el fino en retracción por secado de pavimentos de hormigón compactados con rodillo en diferentes condiciones de curado
Full text linkDrying shrinkage is an inevitable phenomenon that leads to cracks and eventually remarkable volume changes in hardened concrete. In this study, the drying shrinkage strain behavior of roller compacted concrete pavements (RCCPs) in two different curing conditions was investigated. The variables of RCCPs were coarse to fine aggregate (C/F) ratios of 0.7, 1, 1.2 and 1.5 in two cement dosages of 12% and 15%. Vebe tests of the fresh RCCP as well as the compressive, splitting tensile and flexural tensile strengths of the hardened RCCPs were also performed. The test results indicate that by increasing cement content from 12% to 15%, the drying shrinkage strain increased in both cured and non-cured conditions. Generally, the drying shrinkage strain was significantly increased when the C/F ratio was lower than 1.0. It is highly recommended that C/F aggregate ratio is used in the range of 1.0 to 1.2 in the mixture of RCCP.La retracción por secado es un fenómeno inevitable que produce fisuras y eventualmente cambios de volumen notables en el hormigón endurecido. En este estudio se investigó el comportamiento de la tracción por retracción por secado de pavimentos de hormigón compactado con rodillo (HCR) en dos condiciones de curado diferentes. Las variables consideradas en estos pavimentos HCR fueron la relación entre el árido grueso y el fino (G/F), considerando valores de 0,7, 1, 1,2 y 1,5, y la dosis de cemento, del 12 % y del 15 %. También se realizaron ensayos Vebe del HCR fresco, así como ensayos de resistencia a la compresión, resistencia a la tracción indirecta y de flexión de los HCR endurecidos. Los resultados de los ensayos indican que al aumentar el contenido de cemento del 12% al 15%, la tracción por retracción por secado aumentó tanto en condiciones de curado como de no curado. En general, la tracción por retracción por secado aumentó significativamente cuando la relación G/F era inferior a 1,0. Se recomienda que la relación G/F del árido esté comprendida en el rango de 1,0 a 1,2 en la mezcla de HCR para pavimentos
Estudio experimental de una barrera acústica compuesta de cenizas volantes
Full text linkAlthough fly ash is commonly used as an additive to cement, large amounts of this material are disposed in landfills. To mitigate, it would be interesting to develop new products in which fly ash can be easily used and required in large quantities. In this work, fly ash is added to manufacture eco-friendly materials with acceptable acoustic and non-acoustic properties and a low cost. We built a barrier composed of fly ash (60 wt.%), type II Portland cement (25 wt.%), vermiculite (14.5 wt.%) and polypropylene fibers (0.5 wt.%). The barrier complied with the mechanical requirements of European standards. The sound absorption coefficient and the airborne sound insulation were determined in a reverberation room, and the barrier was classified as A2 and B3. No leaching problems were observed.Aunque las cenizas volantes se usan comúnmente como una adición en la fabricación del cemento, grandes cantidades se siguen depositando en vertedero. Para mitigar este problema, es interesante desarrollar nuevos productos en los que las cenizas volantes se puedan usar fácilmente en grandes cantidades. En este trabajo, se emplean cenizas volantes para fabricar materiales con una alta absorción acústica, con propiedades mecánicas aceptables y un bajo coste. Se ha construido una barrera compuesta de cenizas volantes (60% en peso), cemento Portland tipo II (25% en peso), vermiculita (14.5% en peso) y fibras de polipropileno (0.5% en peso). La barrera cumplió con los requisitos mecánicos establecidos de las normas europeas. El coeficiente de absorción acústica y el aislamiento acústico en el aire se han determinado en una sala de reverberación, y la barrera se clasificó como A2 y B3. No se han observado problemas de lixiviación