Materiales de Construcción (E-Journal)
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La influencia de la temperatura en un ensayo simulado de deterioro por sales mediante absorción capilar en la caliza de mokattam
Get PDFLimestone is one of the most frequent building stones used in monuments in Egypt from ancient Egyptian times and salt weathering is one of the main threats to these monuments. During this work, cylindrical limestone samples (2 cm diameter and approx. 4 cm length) from Mokattam group, one of the most frequent materials in historic Cairo, were subjected, in a purpose-made simulation chamber, to laboratory salt weathering tests with a 10% weight NaCl solution at different temperatures (20, 30, 40 °C). During each test, temperature was kept constant and salt solutions flowed continuously imbibing samples by capillary rise resembling the way they get into building stone in many real cases. Air temperature, relative humidity inside the simulation chamber and also samples weight were digitally monitored and recorded. Results show the influence of temperature and the ratio between imbibitions and evaporation on the dynamics of salt crystallization in the samples.Los monumentos egipcios se construyeron frecuentemente con caliza desde la antigüedad y uno de sus principales agentes de deterioro son las sales. Por ejemplo, en la zona histórica de El Cairo son frecuentes las calizas del grupo Mokattam. Cilindros (2 cm de diámetro y aproximadamente 4 cm de altura) de esta caliza se sometieron a ensayos de deterioro por sales en una cámara experimental específicamente diseñada. Se utilizó una solución salina (10% en peso de NaCl) a diferentes temperaturas (20 °C, 30 °C, 40 °C) que se mantuvieron constantes en cada ensayo. La solución fluía constantemente embebiendo las muestras por capilaridad, simulando lo que ocurre en casos reales. La temperatura del aire, humedad relativa en la cámara y peso de las muestras se monitorizaron con sensores digitales. Los resultados muestran la influencia de la temperatura y del balance entre imbibición y evaporación en la dinámica de la cristalización de sales en las muestras
Preparación y propiedades del hormigón reciclado de alta resistencia en zonas frías
Get PDFConcrete waste was processed into recycled coarse aggregate (RCA), subsequently used to prepare high-strength (> 50 MPa) recycled concrete. The resulting material was tested for mechanical performance (ULS). The recycled concrete was prepared to the required design strength by adjusting the water/cement ratio. Concrete containing 0, 20, 50, 80 and 100% recycled aggregate was prepared and studied for workability, deformability and durability. The ultimate aim of the study was to prepare high-strength recycled concrete apt for use in cold climates as a theoretical and experimental basis for the deployment of recycled high-strength concrete in civil engineering and building construction.En este estudio se preparó un hormigón de altas resistencias (> 50 MPa) utilizando residuos de hormigón como árido grueso reciclado (RCA). El material resultante se ensayó para determinar sus prestaciones mecánicas (ULS). Para adaptarse a los requerimientos resistentes, se ajustó la relación agua/cemento del hormigón reciclado. Se estudió la trabajabilidad, deformabilidad y durabilidad del hormigón con contenidos del 0, 20, 50, 80 y 100% de árido reciclado. El objetivo final del estudio fue preparar hormigón reciclado de altas resistencias apto para su uso en climas fríos como base teórica y experimental para el desarrollo de este tipo de materiales en obra civil y edificación
Empleo de cenizas de fondo de central térmica y cal como filler en mezclas bituminosas
Get PDFThis study focuses on the characterization of bottom ash (PCC-BA) and determining the mechanical
characteristics of hot mix asphalt (HMA) using PCC-BA and hydrated lime (HL) as filler. Physical and chemical characterization of the bottom ash was carried out to evaluate its eventual reutilization as filler substitute. The materials tested in this study were made using 0%, 25%, 50%, 70% and 100% of PCC-BA combined with HL. HMA mixes were evaluated in terms of their engineering properties, namely: air voids in the mixes, water sensitivity, stiffness modulus, performance in wheel tracking test and fatigue resistance.
The results obtained indicate that HMA mixes with a filler blend of 70% PCC-BA and 30% HL fulfil European standards and are suitable for light traffic or small infrastructures.Este estudio se centra en la caracterización de las cenizas de fondo (PCC-BA) y la determinación de las características mecánicas de mezclas bituminosas en caliente (HMA), utilizando cenizas de fondo y la cal hidratada (HL) como filler. Se realizó la caracterización física y química de las cenizas de fondo para evaluar su empleo como sustituto de filler. Las mezclas ensayadas en este estudio se realizaron utilizando 0%, 25%, 50%, 70% y 100% de cenizas de fondo combinadas con cal hidratada. Se evaluaron propiedades ingenieriles de las mezclas bituminosas, tales como los huecos de aire en las mezclas, la sensibilidad al agua, el módulo de rigidez, el ensayo de pista y la resistencia a la fatiga.
Los resultados obtenidos indican que las mezclas bituminosas fabricadas con una combinación de filler del 70% de cenizas de fondo y el 30% cal hidratada, cumplen con las normas europeas y son adecuados para su aplicación con tráficos ligeros o en pequeñas infraestructuras
Comportamiento y resistencias mecánicas residuales de hormigones de ultra altas prestaciones reforzados con fibras tras su exposición a altas temperaturas
Get PDFExperimental results of spalling and residual mechanical properties of ultra-high performance concrete after exposure to high temperatures are presented in this paper. The compressive strength of the ultra-high performance concrete ranged from 160 MPa~185 MPa. This study aimed to discover the effective way to prevent spalling for the ultra-high performance concrete and gauge its mechanical properties after it was subjected to fire. The effects of fiber type, fiber dosage, heating rate and curing condition were investigated. Test results showed that the compressive strength and elastic modulus of the ultra-high performance concrete declined slower than those of normal strength concrete after elevated temperatures. Polypropylene fiber rather than steel fiber was found effective to prevent spalling but affected workability. The effective fiber type and dosage were recommended to prevent spalling and ensure sufficient workability for casting and pumping of the ultra-high performance concrete.En este trabajo se presentan los resultados más relevantes del trabajo experimental realizado para valorar la laminación y las propiedades mecánicas residuales de hormigón de ultra-altas prestaciones tras su exposición a altas temperaturas. La resistencia a la compresión del hormigón de ultra-altas prestaciones osciló entre 160 MPa~185 MPa. El objetivo de este estudio fue descubrir una manera eficaz de prevenir desprendimientos y/o laminaciones en este hormigón y medir sus propiedades mecánicas después de ser sometido al fuego. Las variables estudiadas fueron la presencia y dosificación de fibras, velocidad de calentamiento y condiciones de curado. Los resultados mostraron, tras la exposición a altas temperaturas, que la resistencia a compresión y el módulo de elasticidad del hormigón de ultra-altas prestaciones disminuían más lento que las de un hormigón con resistencia normal. La fibra de polipropileno resultó más eficaz para prevenir desprendimientos que la fibra de acero pero la trabajabilidad se vio afectada. Tras el estudio realizado se recomienda el tipo de fibra más efectiva y la dosis para evitar desprendimientos y garantizar la suficiente capacidad de trabajo para la puesta en obra y bombeo del hormigón de ultra-altas prestaciones
Comportamiento de hormigón confinado con FRP en pilares cuadrados
Get PDFA significant amount of research has been conducted on FRP-confined circular columns, but much less is known about rectangular/square columns in which the effectiveness of confinement is much reduced. This paper presents the results of experimental investigations on low strength square concrete columns confined with FRP. Axial compression tests were performed on ten intermediate size columns. The tests results indicate that FRP composites can significantly improve the bearing capacity and ductility of square section reinforced concrete columns with rounded corners. The strength enhancement ratio is greater the lower the concrete strength and also increases with the stiffness of the jacket.
The confined concrete behaviour was predicted according to the more accepted theoretical models and compared with experimental results. There are two key parameters which critically influence the fitting of the models: the strain efficiency factor and the effect of confinement in non-circular sections.La mayoría de las investigaciones sobre hormigón confinado con FRP se han realizado sobre pilares de sección circular, pero el comportamiento en secciones cuadradas/rectangulares, donde el confinamiento es menos eficaz, es mucho menos conocido.
Este trabajo presenta los resultados de un estudio experimental sobre probetas de hormigón de baja resistencia y sección cuadrada. Se han ensayado a compresión centrada diez probetas de tamaño intermedio. Los resultados indican que el confinamiento mejora significativamente la resistencia y ductilidad del hormigón en columnas de sección cuadrada con las esquinas redondeadas. El incremento de resistencia es mayor cuanto menor es la resistencia del hormigón sin confinar y también aumenta con la rigidez del encamisado.
Los resultados se compararon con los obtenidos según los modelos teóricos más aceptados. Hay dos parámetros críticos en el ajuste de los modelos: el factor de eficiencia de la deformación y el efecto de confinamiento en secciones no circulares
Estudio mineralógico, textural y físico-mecánico de morteros de cal hidráulica curados en distintas condiciones de humedad relativa
Get PDFThis work focuses on the chemical-mineralogical, textural and physical-mechanical properties of hydraulic lime mortars made with siliceous and calcareous aggregate. Mortars were cured at 60% and 90% of relative humidity, so as to assess the variability of mortar petrophysical properties in the hardened state due to the moisture conditions. The final aim was to determine the most adequate moisture conditions to be maintained during application and hardening of hydraulic mortars intended for repair interventions. We found out that using a calcareous aggregate and curing mortar at 90% of relative humidity give place to better textural and mechanical properties. However, these characteristics mostly depend on the maximum size of the aggregate grains, which should be smaller than 6 mm, in order to avoid the occurrence of mechanical discontinuities in the mortar.En este trabajo se han estudiado las propiedades químico-mineralógicas, texturales y físico-mecánicas de morteros de cal hidráulica elaborados con áridos silíceo y calcítico. Estos morteros se han curado al 60% y 90% de humedad relativa, con el fin de evaluar las eventuales diferencias en las propiedades petrofísicas de los morteros una vez endurecidos y así establecer cuál de los dos ambientes es recomendable durante la aplicación y fraguado de morteros de cal hidráulica destinados a obras de restauración. Se ha encontrado que el uso de un árido de composición calcítica y el curado al 90% de humedad relativa dan lugar a morteros hidráulicos con mejores características texturales y propiedades mecánicas. De todas formas, estas características dependen principalmente del tamaño máximo del árido empleado, que debería ser inferior a 6 mm para evitar discontinuidades mecánicas en el mortero
Estudio cinético de la deshidratación térmica del fosfoyeso
Get PDFPhsophogypsum is a by-product from the processing phosphate rock. Before the use of it in cement industry such as setting regulator is necessary a study of dehydration reaction of phosphogypsum to avoid the false setting during the milling.
The aim is to study the thermal behavior of two different phosphogypsum sources (Spain and Tunisia) under non-isothermal conditions in argon atmosphere by using Thermo-Gravimetriy, Differential Thermal Analysis (TG-DTA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC).
DSC experiments were carried out at temperatures ranging from ambient to 350 °C at different heating rates. The temperatures of conversion from gypsum to hemihydrate and anhydrite states and heat of dehydration were determined. Various methods were used to analyze the DSC data for reaction kinetics determination. The activation energy and frequency factor were calculated for dehydration of phosphogypsum. Activation energy values of the main dehydration reaction of phosphogypsum were calculated to be approximately 61–118 kJ/mol.El fosfoyeso es un subproducto procedente del procesado de la roca fosfato. Una de las posibles vías de reutilización y revalorización es su uso como regulador del fraguado en la industria cementera. Debido a los posibles problemas de falso fraguado asociado a los procesos de deshidratación que tienen lugar durante la molienda del cemento, esta investigación estudió el comportamiento térmico, bajo condiciones no-isotérmicas en atmósfera de argón, de dos fosfoyesos, mediante TG-DTA y DSC.
Los ensayos de DSC se realizaron hasta los 350 °C a diferentes velocidades de calentamiento. La temperatura de conversión del yeso a las formas de hemihidrato y anhidrita y el calor de hidratación fueron determinados.
Las cinéticas de reacción fueron obtenidas analizando los datos de DSC mediante varios métodos. Se calculó la energía de activación y el factor de frecuencia para las reacciones de deshidratación del subproducto. Los valores de energía de activación de las principales reacciones de deshidratación del fosfoyeso fueron obtenidos, aproximadamente 61-118 kJ/mol
Propiedades de paneles geopoliméricos basados en ceniza volante y metacaolín bajo ensayos de resistencia al fuego
Get PDFThis paper presents the results of a study about the effect of fire on geopolymer paste composed of fly ashes, metakaolin and sodium silicate. 2 cm thick, 28 cm high and 18 cm wide panels were filled with the paste obtained. After 28 days of curing at 20 °C and 45% of relative humidity, different tests were carried out in the geopolymers: physico-chemical (density, water absorption, porosity), mechanical (flexural and compressive strength), fire resistance and environmental (leaching and radioactivity). The panels manufactured have been compared with other commercial panels in order to determine the recycling possibilities of fly ashes in manufacturing new fire-insulating geopolymers. The panels obtained can be utilized for the production of interior wall materials, with a good physical, mechanical, fire resistant properties without any environmental problem.Este documento presenta los resultados de un estudio sobre el efecto del fuego sobre pastas de geopolímeros compuestas de cenizas volantes, metacaolín y silicato sódico. Con la pasta obtenida se han rellenado paneles de dimensiones 2 cm de espesor, 28 cm de altura y 18 cm de ancho. Tras 28 días de curado a 20 °C y un 45% de humedad relativa, diferentes ensayos fueron realizados en los geopolímeros obtenidos: fisicoquímicos (densidad, absorción de agua, porosidad), mecánicos (resistencia a compresión y a flexión), de resistencia al fuego y medioambientales (lixiviación y radioactividad). Los paneles fabricados han sido comparados con paneles comerciales para determinar las posibilidades de reciclaje de las cenizas volantes para la fabricación de nuevos productos geopoliméricos con propiedades aislantes al fuego. Los paneles obtenidos pueden ser utilizados para la producción de paredes interiores, con buenas propiedades físicas, mecánicas y de resistencia al fuego sin ningún problema medioambiental
Utilización de los sedimentos de la cuenca de la presa Sepidrud para fabricación de ladrillos de arcilla: experimentos a escala de laboratorio
Get PDFThe prevailing disposal methods for dam basin sediments are not free from the environmental pollution and the ecological imbalance. At present, a new way to treat the dredged sediments to manufacture bricks is being investigated, prioritizing waste recovery over its deposition in landfills. However, construction materials such as clay bricks must comply with the international and local standards. Considering the perpetual availability of the sediments, particle sizing and their chemical composition and the results of physical and qualification tests on Sepidrud Dam basin sediments it can be concluded that the utilization of basin sediments as a full or partial replacement in clay brick production will lead to the production of quality bricks that meet all the regulatory limits in the standards. This research is novel in view of both increasing the reservoir effective volume capacity and preventing the use of alternative land quarries which are mainly covered by green land.Los métodos actuales de eliminación de los sedimentos de las cuencas de las presas no están exentos de problemas de contaminación ambiental y ecológicos. En la actualidad, se está investigando la posibilidad de utilizar los sedimentos dragados para la fabricación de ladrillos, dando prioridad a su valoración como residuos frente a su depósito en vertederos. Sin embargo, los ladrillos, como otros materiales de construcción, deben de cumplir con las correspondientes normas nacionales e internacionales. Teniendo en cuenta la disponibilidad permanente de los sedimentos, el tamaño de sus partículas y su composición química y los resultados físicos de las pruebas de calificación de los sedimentos de la cuenca Sepidrud Dam, en este estudio se ha concluido su viabilidad como materiales de reemplazo total o parcial de las materias primas convencionales, para la producción de ladrillos. Estos ladrillos cumplen además con las normas vigentes. Este es un estudio novedoso ya que incrementa la reutilización de los sedimentos y reduce el uso de materiales procedentes de cantera, con lo que se consigue unas mejoras medioambientales