Materiales de Construcción (E-Journal)
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Materiales utilizados en la policromía de la fachada de Pedro I (Real Alcázar de Sevilla, España)
Get PDFThis research has been conducted on the architectural decoration of the façade of the Palace of King Pedro I (The Royal Alcazar of Seville, Spain). The stratigraphic study of pictorial layers has revealed numerous interventions made on the polychrome decorations that have been related to those referenced in historical documents. Mineralogical and compositional studies of the natural and synthetic pigments and their alteration have provided an independent chronology for the polychrome decorations. Finally, this study has revealed the importance of colour of the decorative elements over the history of the palace.El estudio de la fachada del palacio de Pedro I ha puesto de manifiesto la existencia de un gran número de policromías realizadas con una amplia variedad de pigmentos de diferentes cronologías. Mediante diversas técnicas analíticas han sido diferenciadas y caracterizadas química y mineralógicamente. El estudio estratigráfico detallado de las diferentes policromías ha permitido relacionarlas con las sucesivas intervenciones documentadas, comprobando así la gran importancia que el color ha tenido en todas las épocas o momentos históricos del Palacio
Influencia de los materiales cementantes suplementarios sobre la cinética de transporte de agua y las propiedades mecánicas de cal hidratada y morteros de cemento
Get PDFThe purpose of this paper is an investigation of the possible role of supplementary cementitious materials (SCMs) on water transport kinetics and mechanical properties of hydrated lime (CL90) and Portland cement (PC) mortars. The properties of hydrated lime are significantly different from those of cement and therefore modifying fresh and hardened properties of these mortars are vital for mortar/substrate optimisation in masonry construction. The parameters investigated in this paper often are the main barriers to the use of hydrated lime in construction practice. The results show that transfer sorptivity and time to dewater freshly-mixed hydrated lime mortars can be modified when binder is partially replaced with SCMs. Compressive strength of CL90 mortars is increased systematically with the increased replacement levels of SCMs and the results are supported with the microstructural images. The ability to modify the water transport kinetics and mechanical properties allows compatibility between the mortar and the substrate unit in masonry construction.El objetivo de este artículo es investigar el papel de los materiales cementantes suplementarios (SCMs) en la cinética de transporte del agua y en las propiedades mecánicas de los morteros de cal hidratada (CL90) y cemento Portland. Las propiedades de la cal hidratada son significativamente diferentes a las del cemento y por lo tanto el control de las propiedades de los morteros frescos y endurecidos es fundamental en la optimización mortero/substrato en albañilería. Los parámetros estudiados en este trabajo son a menudo las principales barreras para el uso de la cal hidratada en la práctica de la construcción. Los resultados indican que la absortividad y el tiempo necesario para deshidratar morteros de cal hidratada recién mezclados pueden ser controlados cuando el conglomerante es parcialmente remplazado por SCMs. La resistencia a compresión de los morteros CL90 aumenta sistemáticamente con el nivel de sustitución de SCM. Las imágenes microestructurales realizadas, confirman estos resultados. La posibilidad de manipular la cinética de transporte de agua y las propiedades mecánicas permite la compatibilidad entre el mortero y la unidad de sustrato en albañilería
Caracterización e influencia del arido reciclado fino en las propiedades de los morteros de albañilería
Get PDFThis research aims to study mechanical behaviour and relevant properties of masonry mortars fabricated using fine recycled aggregate in different mixture proportions. Fine recycled aggregates samples originated from the ceramic and concrete recycling process and coming from two recycling plants of Madrid region have been used. Tests were performed using 1:3:0.5 volumetric cement-to-aggregate-to-water ratio. Standardized sand with fine recycled aggregate replacement percentages were: 10%, 15%, 25%, 35% and 45%.
A continuous size distribution curve can be observed and the main crystalline phases determined have been quartz, calcite and gypsum. Compressive strength, shrinkage and bond strength tests revealed poorer performance of recycled mortars compared to the conventional mortars; however, specific values are within the limits established by the manufacturers and standards. This study shows that cement-based mortars prepared with volumetric ratio 1:3:0.5 may contain up to 45% of fine recycled aggregates, without their properties being affected and without presenting significant losses.Esta investigación estudia el comportamiento mecánico y las propiedades más relevantes de los morteros de albañilería fabricados usando arenas recicladas en diferentes proporciones. Muestras pertenecientes a la línea de reciclaje cerámica y de hormigón proceden de dos centrales de reciclaje de la Comunidad de Madrid. Los ensayos se realizaron con una dosificación 1:3:0,5. Los porcentajes de arena reciclada fueron: 10%, 15%, 25%, 35% y 45%.
Se observa una línea granulométrica continua y las principales fases cristalinas encontradas son cuarzo, calcita y yeso. Los ensayos de resistencia a compresión, retracción y adherencia muestran un peor comportamiento en los morteros reciclados frente a los morteros elaborados con arena normalizada, aunque dentro de los límites establecidos por normativas y fabricantes. Se deduce que, los morteros de albañilería base cemento, pueden incorporar un 45% de arena reciclada con una dosificación 1:3:0,5 sin que las propiedades ensayadas se vean afectadas con pérdidas significativas de prestaciones
Influencia de las condiciones de curado del hormigón en su durabilidad tras los ensayos acelerados de ciclos hielo-deshielo
Get PDFThis work relates the curing conditions of concrete with the damage caused by rapid freeze-thaw cycles (ASTM C 666). The “potential” durability of concrete after testing is also studied. In countries with a continental climate, the curing of concrete in summer is performed under high-temperature and low-humidity conditions, and during the winter the concrete undergoes freezing and thawing. This paper shows the experimental results of the behaviour of concrete specimens cured under climatic summer conditions and then subjected to freeze-thaw cycles. Curing of the specimens includes conditions of good and bad practice in relation to wetting and protection of the concrete. Mechanical properties, cement hydration, volume and pore sizes, oxygen permeability, chloride diffusion and water penetration under pressure tests of the concrete are assessed. These tests were performed before and after the application of the freeze-thaw cycles. Statistical analysis of the correlation among variables is also included.Este trabajo relaciona las condiciones de curado del hormigón con los daños causados por ciclos hielo-deshielo (ASTM C 666). Estudia la durabilidad “potencial” del hormigón dañado por este ensayo. En países con clima continental, el curado del hormigón en verano se realiza con alta temperatura y baja humedad, y durante el invierno sufre condiciones de hielo-deshielo. Se presentan los resultados experimentales de probetas de hormigón curadas bajo condiciones climáticas del verano y luego sometidas a ciclos hielo-deshielo. El curado de las probetas incluye condiciones de buenas y malas prácticas en relación con el curado del hormigón. Se miden las propiedades mecánicas, grado de hidratación, volumen de poros y distribución de tamaños, permeabilidad al oxígeno, penetración de agua bajo presión y coeficiente de difusión de cloruros antes y después de la aplicación de los ciclos de hielo-deshielo. Se incluye un estudio estadístico para analizar la correlación entre las variables
Unidades de mampostería de hormigón ligero basado en granulado procesado de la mazorca de maíz como árido
Get PDFA research work was performed in order to assess the potential application of processed granulate of corn cob (PCC) as an alternative lightweight aggregate for the manufacturing process of lightweight concrete masonry units (CMU). Therefore, CMU-PCC were prepared in a factory using a typical lightweight concrete mixture for non-structural purposes. Additionally, lightweight concrete masonry units based on a currently applied lightweight aggregate such as expanded clay (CMU-EC) were also manufactured. An experimental work allowed achieving a set of results that suggest that the proposed building product presents interesting material properties within the masonry wall context. Therefore, this unit is promising for both interior and exterior applications. This conclusion is even more relevant considering that corn cob is an agricultural waste product.En este trabajo de investigación se evaluó la posible aplicación de granulado procesado de la mazorca de maiz como un árido ligero alternativo en el proceso de fabricación de unidades de mampostería de hormigón ligero. Con esta finalidad, se prepararon en una fábrica diversas unidades de mampostería no estructural con granulado procesado de la mazorca de maiz. Además, se fabricaran unidades de mampostería estándar de peso ligero basado en agregados de arcilla expandida. Este trabajo experimental permitió lograr un conjunto de resultados que sugieren que el producto de construcción propuesto presenta interesantes propiedades materiales en el contexto de la pared de mampostería. Por lo tanto, esta solución es prometedora tanto para aplicaciones interiores y exteriores. Esta conclusión es aún más relevante teniendo en cuenta que la mazorca de maíz es un producto de desecho agrícola
Sintesis de geopolimero basado en un catalizador gastado de craqueo catalitico (FCC): Efecto de las relaciones molares SiO2/Al2O3 y Na2O/SiO2
Get PDFThis paper assesses the feasibility of using a spent fluid catalytic cracking catalyst (SFCC) as precursor for the production of geopolymers. The mechanical and structural characterization of alkali-activated SFCC binders formulated with different overall (activator + solid precursor) SiO2/Al2O3 and Na2O/SiO2 molar ratios are reported. Formation of an aluminosilicate ‘geopolymer’ gel is observed under all conditions of activation used, along with formation of zeolites. Increased SiO2/Al2O3 induces the formation of geopolymers with reduced mechanical strength, for all the Na2O/SiO2 ratios assessed, which is associated with excess silicate species supplied by the activator. This is least significant at increased alkalinity conditions (higher Na2O/SiO2 ratios), as larger extents of reaction of the spent catalyst are achieved. SiO2/Al2O3 and Na2O/SiO2 ratios of 2.4 and 0.25, respectively, promote the highest compressive strength (67 MPa). This study elucidates the great potential of using SFCC as precursor to produce sustainable ceramic-like materials via alkali-activation.Este artículo estudia la factibilidad de usar un catalizador gastado del proceso de craqueo (SFCC) para la producción de geopolímeros. Se evalúan las características mecánicas y estructurales de los geopolímeros producidos con diferentes relaciones molares (activador + precursor solido) de SiO2/Al2O3 y Na2O/SiO2. La formación de un gel geopolimérico de tipo aluminosilicato se observa a las diferentes condiciones evaluadas, así como la formación de zeolitas. Un incremento en la relación SiO2/Al2O3 genera geopolímeros de baja resistencia mecánica, a las diferentes relaciones molares Na2O/SiO2 evaluadas, como consecuencia del exceso de especies silicato provenientes del activador. Este efecto es menos significativo al incrementar las condiciones de alcalinidad (mayores relaciones Na2O/SiO2), ya que un mayor grado de reacción del catalizador gastado es alcanzado. Las relaciones SiO2/Al2O3 y Na2O/SiO2 de 2.4 and 0.25, respectivamente, promueven la mayor Resistencia a la compresión (67 MPa). Este estudio muestra el gran potencial de uso del SFCC como precursor en materiales cerámicos obtenidos por activación alcalina
Fases constituyentes y propiedades mecánicas de un cemento de fosfoaluminato con adición de óxido de hierro
Get PDFIron oxide was added to phosphoaluminate clinker and its effects on cement constituents were determined using XRD, DSC, SEM-EDS and conduction calorimetry analysis. The variations in compressive strength were also studied. The results showed that in moderate amounts, iron oxide acts as a mineraliser during clinker sintering, furthering the conversion of CA1-Y(PY) to LHss at a lower temperature than normally required for that reaction. The main constituents of iron oxide-rich phosphoaluminate clinker included LHss, CA1-Y(PY), CP1-Z(AZ) and ferrite. The EDS findings showed that the composition of the ferrite phase was nonuniform. The conclusion drawn was that by modifying the dose of Fe2O3) , the composition of phosphoaluminate cement can be controlled to produce clinker and cement compliant with different mechanical strength requirements. The conduction calorimetry findings were consistent with those results.Este trabajo estudia, mediante DRX DSC, SEM-EDS y calorimetría de conducción, el efecto de la adición de óxido de hierro a un clinker de fosfoaluminato, así como las variaciones sufridas en su resistencia a compresión. Los resultados mostraron que en cantidades moderadas, el óxido de hierro actúa como mineralizador durante la sinterización del clinker, promoviendo la conversión de CA1-Y(PY) a LHss a una temperatura más baja de la normalmente requerida. Los componentes principales del clínker de fosfoaluminato con óxido de hierrop son LHss, CA1-Y(PY), CP1-Z(AZ) y fase ferritica. Los resultados de EDS mostraron que la composición de esta fase ferrítica no era uniforme. DE este estudio se ha podido concluir que variando la dosificación del Fe2O3) , se puede controlar la composición del fosfoaluminato para producir clinker y cemento compatibles con diferentes requisitos de resistencia mecánica. Los resultados de calorimetría de conducción fueron consistentes con los resultados
Características fisicoquímicas de un ligante eco-amigable usando una mezcla ternaria de residuos industriales
Get PDFThis study explores the physical-chemical characteristics of paste and mortar with an eco-friendly binder named as SFC cement, produced by a ternary mixture of industrial waste materials of ground granulated blast furnace slag (S), Class F fly ash (FFA), and circulating fluidized bed combustion fly ash (CFA). To trigger the hydration, the CFA, which acted as an alkaline-sulfate activator, was added to the blended mixture of slag and FFA. The water to binder ratio (W/B), curing regime, and FFA addition significantly affected the engineering performances and shrinkage/expansion of the SFC pastes and mortars. The SFC mortars had higher workability than that of ordinary Portland cement (OPC). With similar workability, the SFC mortars had compressive strengths and expansions comparable to OPC mortars. The main hydration products of the hardened SFC cement were ettringite (AFt) and C-S-H/C-A-S-H. The transformation of the AFt to the monosulfates was observed as the hydration time increased.Este trabajo estudia las características fisicoquímicas de pastas y morteros con un ligante eco-amigable llamado cemento SFC, producido por una mezcla ternaria de materiales a partir de residuos industriales tales como escorias granuladas de alto horno (S), ceniza volante clase F (FFA), y cenizas volantes de combustión en lecho fluidizado circulante (CFA). Para desencadenar la hidratación, el CFA que actuó como un activador alcalino-sulfato se añadió a la mezcla combinada de escoria y FFA. La relación de agua/ligante (W/B), el tipo de curado, y la adición de FFA afectaron significativamente a las prestaciones mecánicas así como a la retracción/expansión de pastas y morteros de SFC. Los morteros SFC presentaron una trabajabilidad mayor que los correspondientes de cemento de Portland (OPC). Con una trabajabilidad similar, los morteros SFC presentaron resistencias mecánicas y expansión comparables a los morteros de OPC. Los principales productos de hidratación del cemento SFC fueron etringita (AFt) y geles C-S-H/C-A-S-H. La transformación de AFt a mono sulfatos fue observada a medida que el tiempo de hidratación progresaba
Relación entre la microestructura y las propiedades tecnológicas en gres porcelánico. Revisión bibliográfica
Get PDFPorcelain stoneware is a strongly sintered ceramic material fabricated from ball clays-quartz-feldspar mixtures. Porcelain stoneware is characterized by its excellent technical and functional properties (low water absorption, high mechanical properties, resistant to chemical substances and cleaning agents, aesthetic possibilities …). These characteristic and technical features make that among the different types of ceramic tile, porcelain stoneware is the ceramic product that in the last years has best withstood the economic crisis in the construction sector. These properties are related to the microstructure of porcelain stoneware, which is a grain and bond type with large particles of filler (quartz), mullite crystals, a silica-rich amorphous phase and porosity. The understanding of the relationship between the microstructure and the properties of porcelain stoneware is hardly important for the development and design of these materials whose tendency is the manufacture of thinner tiles with higher dimensions but must continue to comply the specific technical requirements.El gres porcelánico es un material sinterizado fabricado a partir de una mezcla de arcillas, cuarzo y feldespato. Tecnológicamente, el gres porcelánico se caracteriza por sus excelentes características técnicas y funcionales (baja absorción de agua, buenas propiedades mecánicas, resistente a substancias químicas, posibilidades estéticas…). Estas cualidades han propiciado que, entre los diferentes tipos de baldosa cerámica, es el gres porcelánico el producto que mejor ha resistido la crisis económica sufrida por el Sector de la Construcción. Las propiedades tecnológicas están relacionadas con su microestructura, compuesta de partículas de cuarzo, cristales de mullita, fase amorfa y porosidad. El conocimiento de la relación entre la microestructura y las propiedades tecnológicas del gres porcelánico es de gran importancia para avanzar en el diseño y desarrollo de estos materiales, cuya tendencia es la fabricación de piezas de mayor formato y menor espesor pero que deben seguir cumpliendo con los requerimientos especificados para su aplicación
Procedimiento de clasificación de morteros con incorporación de materiales de cambio de fase basado en el comportamiento mecánico, durabilidad y comportamiento térmico
Get PDFNowadays, considering the high variety of construction products, adequate material selection, based on their properties and function, becomes increasingly important. In this research, a ranking procedure developed by Czarnecki and Lukowski is applied in mortars with incorporation of phase change materials (PCM). The ranking procedure transforms experimental results of properties into one numerical value. The products can be classified according to their individual properties or even an optimized combination of different properties. The main purpose of this study was the ranking of mortars with incorporation of different contents of PCM based in different binders. Aerial lime, hydraulic lime, gypsum and cement were the binders studied. For each binder, three different mortars were developed. Reference mortars, mortars with incorporation of 40% of PCM and mortars with incorporation of 40% of PCM and 1% of fibers, were tested. Results show that the incorporation of PCM in mortars changes their global performance.Actualmente, existen varios productos de construcción, siendo importante una adecuada selección, con base en sus principales propiedades y funciones. En esta investigación se aplicó un procedimiento de clasificación desarrollado por Czarnecki y Lukowski, en morteros con incorporación de materiales de cambio de fase (PCM). Este procedimiento transforma los resultados experimentales de las propiedades en un único valor numérico. Los productos se clasifican de acuerdo con sus propiedades individuales o en una combinación optimizada de diferentes propiedades. El principal objetivo de este estudio fue la clasificación de morteros basado en los diferentes aglutinantes con incorporación de diferentes cantidades de PCM. Los aglutinantes utilizados fueran la cal aérea, cal hidráulica, yeso y cemento. Para cada aglutinante se han desarrollado tres morteros, siendo morteros de referencia, con incorporación de 40% de PCM y con incorporación de 40% de PCM y 1% de fibras. Fue observado que la incorporación de PCM en morteros cambia su comportamiento global