Materiales de Construcción (E-Journal)
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Propiedades acústicas del hormigón poroso a base de áridos ligeros de arlita y vermiculita
Get PDFThe use of sustainable materials is becoming a common practice for noise abatement in building and civil engineering industries. In this context, many applications have been found for porous concrete made from lightweight aggregates. This work investigates the acoustic properties of porous concrete made from arlite and vermiculite lightweight aggregates. These natural resources can still be regarded as sustainable since they can be recycled and do not generate environmentally hazardous waste. The experimental basis used consists of different type specimens whose acoustic performance is assessed in an impedance tube. Additionally, a simple theoretical model for granular porous media, based on parameters measurable with basic experimental procedures, is adopted to predict the acoustic properties of the prepared mixes. The theoretical predictions compare well with the absorption measurements. Preliminary results show the good absorption capability of these materials, making them a promising alternative to traditional porous concrete solutions.El uso de materiales sostenibles se está convirtiendo en una práctica común para la reducción de ruido en las industrias de la edificación e ingeniería civil. Este trabajo investiga las propiedades acústicas de hormigón poroso fabricado a partir de áridos ligeros de arlita y vermiculita. Estos recursos naturales todavía pueden considerarse sostenibles ya que pueden ser reciclados y no generan residuos peligrosos para el medio ambiente. La base experimental utilizada se compone de especímenes de diferente tipo cuyas prestaciones acústicas se evalúan en un tubo de impedancia. Adicionalmente, se ha adoptado un modelo teórico simple para medios porosos granulares, basado en parámetros medibles con procedimientos experimentales básicos, con objeto de predecir las propiedades acústicas de las mezclas preparadas. Las predicciones teóricas muestran una buena concordancia con las medidas de absorción. Los resultados preliminares demuestran la buena capacidad absorbente de estos materiales, haciendo de ellos una alternativa prometedora a las soluciones de hormigón poroso tradicionales
Calizas micríticas devonianas utilizadas en históricamente en la producción de la cal hidráulica de Praga (‘pasta di Praga’): caracterización de las materias primas y procedimiento experimental de calcinación en laboratorio
Get PDFThe Devonian micritic limestones from the Prague Basin (Barrandian area, Bohemian Massif, Czech Republic), which were the primary raw material used for natural hydraulic lime burned in Prague, exhibit a feebly to eminently hydraulic character. Based on a laboratory experimental study, the burned product is composed of dominant free-lime (CaO) and/or portlandite (Ca(OH)2), larnite-belite (bicalcium silicate 2CaO.SiO2), and quartz (SiO2) - i.e. phases formed due to the decomposition of carbonate and quartz, present in the original limestones. Proportions of the newly formed phases depend on: the composition of the raw material, maximum burning temperature (the highest amount of larnite-belite appearing at a burning temperature of 1200 °C), and the granulometry of the experimental batches (a coarsely-ground batch exhibited a higher amount of larnite-belite compared to the finely-ground one). The presence of minor phyllosilicates in the raw material contributed to the formation of gehlenite, brownmillerite, wollastonite, calcium aluminate, and/or spurrite.Las calizas micríticas devonianas provenientes de la Cuenca de Praga (área de Barrand, macizo de Bohemia, República checa) que fueron la principal materia prima utilizada para la producción de la cal hidráulica natural calcinada en Praga, presentan un carácter hidráulico desde débil hasta alto. El estudio experimental de laboratorio, ha determinado que el producto calcinado está compuesto de cal viva (CaO) como componente predominante y/o cal hidratada (Ca(OH)2), larnita-belita (silicato bicálcico 2CaO.SiO2) y cuarzo (SiO2) – es decir, fases formadas como resultado de la descomposición de carbonato y cuarzo presentes en las calizas originales. Las proporciones de las nuevas fases formadas dependen de: la composición de la materia prima, temperatura máxima de calcinación (la mayor cantidad de larnita-belita se produce a la temperatura de calcinación de 1200 °C), y la granulometría de las muestras (las muestras con granulometría gruesa presentaron mayor cantidad de belita que las de granulometría fina). La presencia de bajas cantidades de filosilicatos en la materia prima contribuyó a la formación de gehlenita, brownmillerita, wollastonita, calcio aluminoso, y/o spurrita
Morteros de cemento mejorados con la adición de cenizas volantes carbonatadas provenientes de la incineración de residuos
Get PDFThis article presents the results of a research developing high performance cement mortars with the addition of municipal solid waste incineration fly ash (MSWIFA) stabilized as insoluble carbonates. The encapsulation of hazardous wastes in mortar matrixes has also been achieved. The ashes present high concentrations of chlorides, Zn and Pb. A stabilization process with NaHCO3 has been developed reducing 99% the content of chlorides. Developed mortars replace 10% per weight of the aggregates by treated MSWIFA. Physical/mechanical properties of these mortars have been studied. Presence of Zn, Pb, Cu and Cd has been also analyzed confirming that leaching of these heavy metal ions is mitigated. Conclusions prove better behavior of CAC and CSA mortars than those of CEM-I and CEM-II cement. Results are remarkable for the CAC mortars, improving reference strengths in more than 25%, which make them a fast-curing product suitable for the repair of structures or industrial pavements.Este artículo presenta los resultados del desarrollo de morteros mejorados con la incorporación de cenizas volantes de residuos sólidos urbanos inertizadas en forma de carbonatos. Además se consigue la encapsulación de un residuo peligroso. Las cenizas presentan una alta concentración de cloruros, Zn y Pb. Se ha desarrollado un proceso de estabilización con NaHCO3 reduciendo en un 99% el contenido de cloruros. Los morteros reemplazan un 10% en peso del árido por cenizas tratadas. Se han analizado sus propiedades físico/mecánicas y la presencia de Zn, Pb, Cu y Cd. Se demuestra un mejor comportamiento de los morteros de CAC y CSA que los de CEM-I y CEM-II y se mitiga el lixiviado de metales pesados. Los resultados son significativos en los morteros CAC al mejorar las resistencias de los de referencia en un 25%. Los morteros desarrollados son de curado rápido adecuados para la reparación de estructuras o soleras industriales
Compuestos cementantes no convencionales reforzados con fibras vegetales: Una revisión de estrategias para mejorar la durabilidad
Get PDFThe present review shows the state-of-art on the approachs about improving the processing, physical- mechanical performance and durability of non-conventional fiber-cement composites. The objective of this review is to show some of these strategies to mitigate the degradation of the vegetable fibers used as reinforcement in cost-effective and non-conventional fiber-cement and, consequently, to improve their mechanical and durability properties for applications in the housing construction. Beyond the introduction about vegetable fibers, the content of this review is divided in the following sections: (i) surface modification of the fibers; (ii) improving fiber-to-cement interface; (iii) natural pozzolans; (iv) accelerated carbonation; (v) applications of nanoscience; and (vi) principles of functionally graded materials and extrusion process were briefly discussed with focus on future research needs.La presente revisión explora la actualidad en el campo de los compuestos de fibrocemento no convencionales en relación a mejoras en el proceso productivo, el rendimiento físico-mecánico y la durabilidad. El objetivo de esta revisión es exponer algunas estrategias para mitigar la degradación de las fibras vegetales utilizadas como refuerzo en fibrocementos no convencionales y rentables, obteniendo en consecuencia una mejoría en el rendimiento de sus propiedades mecánicas y durabilidad para su aplicación en el área de la construcción de viviendas. Además de la introducción en relación a las fibras vegetales, el contenido de esta revisión se divide en las siguientes secciones: (i) modificación de la superficie de las fibras; (ii) mejoramiento de la interfaz fibra-cemento; (iii) puzolanas naturales; (iv) carbonatación acelerada; (v) aplicaciones de la nanociencia; y (vi) principios de los materiales funcionalmente graduados y el proceso de extrusión fueron discutidos brevemente con un enfoque a investigaciones futuras
Desempeño a temperaturas elevadas de pastas de escoria activada alcalinamente producidas con activadores basados en humo de sílice y ceniza de cascarilla de arroz
Get PDFThis study assessed the mechanical properties, and structural changes induced by high temperature exposure, of alkali-silicate activated slag cements produced with sodium silicates derived from silica fume (SF) and rice husk ash (RHA). Similar reaction products were identified, independent of the type of silicate used, but with subtle differences in the composition of the C-S-H gels, leading to different strength losses after elevated temperature exposure. Cements produced with the alternative activators developed higher compressive strengths than those produced with commercial silicate. All samples retained strengths of more than 50 MPa after exposure to 600 °C, however, after exposure to 800 °C only the specimens produced with the RHA-based activator retained measurable strength. This study elucidated that silicate-activated slag binders, either activated with commercial silicate solutions or with sodium silicates based on SF or RHA, are stable up to 600 °C.Este estudio evaluó las propiedades mecánicas, y cambios estructurales inducidos por exposición a temperaturas elevadas, de cementos de escoria activada alcalinamente producidos con silicatos sódicos derivados de humo de sílice (SF) y ceniza de cascarilla de arroz (RHA). Se identificaron productos de reacción similares, independiente del tipo de silicato utilizado, pero con diferencias menores en la composición de las geles C-S-H, lo cual indujo diferentes pérdidas de resistencia posterior a exposición a temperaturas elevadas. Los cementantes producidos con los activadores alternativos desarrollaron resistencias a la compresión más altas que aquellos producidos con silicato comercial. Todas las muestras retuvieron resistencias de más de 50 MPa posterior a la exposición a 600 °C, sin embargo, posterior a la exposición a 800 °C únicamente muestras producidas con activadores de RHA retuvieron resistencias medibles. Este estudio elucidó que cementantes de escoria activada con silicatos sódicos, ya sea comerciales o basados en SF o RHA, son estables hasta los 600 °C
Hidratación temprana y tardía de cementos supersulfatados de escoria de alto horno con fluoryeso
Get PDFThe hydration, strength development and composition of hydration products of supersulphated cements were characterized from the first 48 hours up to 360 days. Two compositions of 80% Blast furnace slag, 10–15% Fluorgypsum and 10–5% Portland cement were cured in dry and wet conditions. The main hydration products were ettringite and C-S-H since the first hours and up to 360 days as evidenced by X-ray diffraction, thermal analysis and electron microscopy. The strength was favored by higher fluorgypsum contents and lower Portland cement contents. These cements generated heats of hydration of 40–57 KJ/Kg after 28 hours, which are lower than portland cement.Se realizó la caracterización de la hidratación, desarrollo de resistencia y la composición de los productos de hidratación de los cementos supersulfatados durante las primeras 48 horas y hasta 360 días. Se estudiaron dos composiciones de 80% de Escoria de alto horno, 10–15% de Fluoryeso y 10–5% de Cemento portland, se curaron en condiciones secas y húmedas. Los principales productos de hidratación fueron etringita y C-S-H desde las primeras horas y hasta 360 días, como se evidenció por difracción de rayos X, análisis térmico y microscopía electrónica de barrido. La resistencia se favoreció con mayor contenido de fluoryeso y bajos contenidos de cemento portland. Estos cementos generaron calores de hidratación de 40–57 KJ/Kg después de 28 horas, los cuales resultan más bajos que los generados por el cemento portland
Un procedimiento nuevo para adaptar cualquier tipo de suelo para la construcción y consolidación de estructuras de tierra: Sistema de Tierra Proyectada
Get PDFThe “projected earth system” is put forward as an alternative construction method. The soil from each site is adapted following a specific protocol to make it suitable for spraying. The type of construction and the receiving surface determine the machinery and spraying system used (dry or wet mix). The result will be similar in texture and colour to the original material (in the case of earth walls) or to the surrounding material.Se plantea la “tierra proyectada” como nuevo sistema constructivo. Se adecuará la tierra de cada intervención con un protocolo para poder ser proyectada. El tipo de intervención y el soporte sobre el que se proyectará determinarán la maquinaria y el sistema de proyección (vía seca o húmeda). El resultado tendrá similar textura y color que el soporte restaurado (en muros de tierra) o que el material del entorno (en taludes carreteros u obras de tierra de nueva construcción)
Directrices para evaluar la puesta en valor de un residuo en la fabricación de un material base cemento: producción de hormigón autocompactante a partir de sedimentos dragados
Get PDFThis article presents some guidelines in order to analyse the feasibility of including a waste material in the production of a structural cementitious material. First of all, the compatibility of the waste with a cementitious material has to be assured; then, if necessary, a decontamination step will be carried out; after, decision on the type of material has to be taken based on different aspects, with special emphasis on the granulometry. As a last step, mechanical, environmental and durability properties have to be evaluated. Then the procedure is illustrated with a full example, obtaining a self compacting concrete (SCC) including dredged sediment taken from a Spanish harbour.Este artículo presenta algunas directrices con el fin de analizar la posibilidad de incluir un material de desecho en la producción de un material base cemento estructural. En primer lugar, debe asegurarse la compatibilidad de los residuos con el material base cemento. Tras ello, si es necesario, se llevará a cabo la etapa de descontaminación del residuo. Después debe tomarse la decisión sobre el tipo de material a utilizar en base a diferentes aspectos, haciendo especial énfasis en la granulometría. Como último paso, deben evaluarse las propiedades mecánicas, ambientales y de durabilidad del producto final. El procedimiento a seguir se ilustra con un ejemplo concreto basado en la obtención de un hormigón autocompactante (SCC) incluyendo en su fabricación sedimentos dragados tomados de un puerto español
