Materiales de Construcción (E-Journal)
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Estudio calorimétrico de las etapas iniciales de la hidratación del silicato tricálcio- nanosílice. Efecto de la temperatura
Get PDFThe pozzolanic reaction of nanosilica in contact with C3S was monitored via isothermal conduction calorimetry. Since that reaction is affected by heat, its variations with curing temperature (25, 40 and 65 °C) were also analysed. The findings showed that while C3S hydration was accelerated by both nSA and higher curing temperature, the former impacted the reaction more intensely. Moreover, the presence of nSA was observed to shorten the acceleration stage during C3S hydration, inducing earlier precipitation of portlandite and earlier C-S-H precipitation and nucleation.El estudio de la reacción puzolánica de la nanosilice en contacto con C3S se siguió por calorimetría de conducción isotérmica. Puesto que la temperatura modifica dicha reacción, también se analizó dicho efecto (25 °C, 40 °C y 65 °C). Los resultados obtenidos mostraron que la adición de nSA al C3S acelera su hidratación, del mismo modo que cuando se aplica temperatura de curado. Sin embargo, la adición de nSA acelera la hidratación del C3S en mayor medida que la temperatura de curado. Además, la adición de nSA conduce a una reducción del periodo de aceleración durante la hidratación del C3S y por tanto conduce a una temprana precipitación de portlandita y también a una temprana precipitación y nucleación de gel C-S-H
Ataque sulfático externo en hormigones de presa con formación de thaumasita
Get PDFConcrete core samples extracted from different areas of the Mequinenza Dam (Spain) have been studied and expansive reactions affecting the structure were not found. However, expansive reactions in the concrete of certain parts located near the abutments of two galleries have been observed as a consequence of an external sulfate attack due to the sulfur compounds contained in the lignites that are present on the surrounding terrain. Secondary gypsum, ettringite, and thaumasite, as well as several sulfate efflorescence have been detected. The thaumasite formed in the degraded concrete is related to a Thaumasite Sulfate Attack (TSA). Scanning Electron Microscopy (SEM) and Rietveld analyses of the TSA samples would show that thaumasite could have been formed thanks to ettringite acting as nuclei or by a direct precipitation from solutions within the pores of the cement matrix.Se han estudiado testigos de hormigón extraídos de diferentes zonas de la presa de Mequinenza (España) descartando la existencia de una reacción expansiva que pudiera afectar a la estructura. Sin embargo, se han observado reacciones expansivas en el hormigón de ciertas zonas próximas a los estribos de dos galerías, como consecuencia de un ataque sulfático externo debido a los compuestos de azufre contenidos en los lignitos que están presentes en los terrenos circundantes. Se ha identificado un conjunto de productos relacionados con el ataque sulfático: yeso secundario, ettringita y thaumasita, además de sales sulfatadas solubles. Las zonas más degradadas del hormigón coinciden con una cristalización abundante de thaumasita (Thaumasite Sulfate Attack–TSA-). El estudio de las muestras de TSA, mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y el método de Rietveld, indicaría que la thaumasita podría haberse formado a partir de la ettringita como medio de nucleación o por precipitación directa a partir de sus componentes en disolución dentro de los poros de la matriz cementicia
Efecto de la adición de ácido cítrico y la cantidad de yeso sobre las propiedades del cemento de sulfoaluminato de calcio
Get PDFThe influence of citric acid on the hydration and strength development of a calcium sulphoaluminate cement was investigated. Cement pastes were prepared by mixing calcium sulphoaluminate (C4A3Ŝ) with 15, 20 and 25wt% of hemihydrate (CŜH0.5). Citric acid was added as a retarder at 0 and 0.5wt%. The samples were cured at 20 °C for periods of time from 1 to 28 days to evaluate their compressive strength and to characterize the hydration products by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Calorimetric curves showed that the retarding agent considerably decreases the heat release rate and the quantity of total heat released. The main product after the curing was ettringite (C6AŜ3H32). The morphology of this phase consisted of long and thin needles growing radially on the cement grains. Samples with 15wt% of hemihydrate and 0.5wt% of citric acid developed the highest compressive strength (70 MPa) at 28 days of curing.Se investigó el efecto del ácido cítrico sobre la hidratación y propiedades mecánicas de un cemento de sulfoaluminato de calcio. El C4A3Ŝ se mezcló con 15, 20 y 25% e.p. de hemihidrato (CŜH0.5). Se agregó ácido cítrico como retardante en 0 y 0.5% e.p. Las muestras fueron curadas a 20 °C por periodos de 1 a 28 días para realizar mediciones de resistencia a la compresión y caracterizar los productos de hidratación mediante microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X. Las curvas de calorimetría mostraron ue el ácido cítrico disminuye la velocidad de liberación de calor y la cantidad de calor liberado durante la hidratación. La resistencia a la compresión alcanzó un máximo de 70 MPa en muestras con 15% e.p. de hemihidrato y 0,5% e.p de ácido cítrico. Los resultados muestran a la etringita (C6AŜ3H32) como principal producto de hidratación. Se observa a esta fase con morfología acicular creciendo sobre las partículas de cemento
Durabilidad de hormigones con áridos reciclados diseñados con el método de Volumen de Mortero Equivalente (EMV): Validación bajo el contexto Español y adaptación a la metodología de Bolomey
Get PDFSome durability properties are analyzed in concretes made with a novel method for recycled aggregates concrete (RAC) proportioning, in order to validate it under the Spanish context. Two types of concrete mixes were elaborated; one following the guidelines of the named method, and other based on an adaptation of the method to Bolomey methodology. Two types of recycled concrete aggregates (RCA) were used. RCA replacement for natural aggregates (NA) ranged from 20% to 100%. The 20% was chosen in order to comply with Spanish recommendations. Water penetration under pressure, water absorption and chlorides attack were the studied properties. It is verified that the new method and the developed adaptation results in concrete mixes of better or similar properties to those of the natural aggregates concrete (NAC) and the conventional RAC, saving important amounts of cement.Algunas propiedades de durabilidad son analizadas en hormigones elaborados con el nuevo método para la dosificación de hormigones con árido reciclado (HAR) para validarlo bajo el contexto español. Se elaboraron dos tipos de hormigones; uno siguiendo las directrices del nuevo método y otro basado en una adaptación del anterior a la metodología Bolomey. Se utilizaron dos tipos de árido reciclado (ARH). Los reemplazos de áridos variaron entre 20% y 100%. El 20% ha sido elegido para cumplir con recomendaciones españolas sobre HAR. Las propiedades estudiadas fueron: penetración de agua bajo presión, absorción de agua y susceptibilidad al ataque de cloruros. Se verifica que el nuevo método y la adaptación desarrollada resultan en hormigones con mejores o similares características que las de un hormigón con áridos naturales (HAN) y las de HAR convencional, ahorrando, además, importantes cantidades de cemento
Influencia del ángulo de la proyección de abrasivos en la limpieza de materiales pétreos detríticos en Patrimonio Arquitectónico
Get PDFIn this research, the influence of the angle in abrasive blasting cleaning is studied on Montjuïc sandstone with black crust. After analyzing the properties of the soiling and the material, and their possible influence on the treatment, different cleaning tests were made at four different angles, keeping the complementary parameters constant. Taking the restorer’s perspective as a starting point, and in order to fulfill the practical requirements of an intervention —time and cost reduction—, tests were evaluated with USB digital microscope, stereomicroscope with 3D visualization and measurement, and colorimeter. From the results it is established that angles close to 75° minimize surface alteration, reducing differential erosion in the binding phases of detritic materials usually caused by this treatment.En este trabajo se estudia la influencia del ángulo de la proyección de abrasivos en la limpieza de una arenisca de Montjuïc con costra negra. Tras analizar las propiedades del material, de la suciedad y su posible influencia en el tratamiento, se realizan diferentes catas de limpieza con cuatro ángulos distintos manteniendo constantes el resto de parámetros de la proyección. Partiendo de la visión del conservador-restaurador y de un carácter práctico según las necesidades reales de una intervención —reducción de tiempos y costes—, los ensayos se evalúan con microscopio digital USB, microscopio estereoscópico con visualización y medición en 3D y colorímetro. De los resultados se puede determinar que ángulos cercanos a 75° minimizan la alteración de la superficie al reducir la erosión diferencial de las fases de unión que el tratamiento normalmente provoca en los materiales detríticos
Efecto de la granulometría de los áridos en la permeabilidad al aire del hormigón
Get PDFGreat durability problems are being found in concrete structures related to the penetrability of aggressive agents through the concrete (ie. chloride penetration, sulphate attack, carbonation, freezing and thawing, and so on). Air permeability coefficient is used as an effective tool to estimate the potential durability of concrete structures due to its direct relation with the microstructure and the moisture content.
This paper discusses the effect of the aggregate grading and water/cement ratio on the air permeability coefficient. An aggregate grading with more sand than coarse aggregates has resulted more beneficial from the point of view of concrete air permeability. This fact can be attributed to a denser skeleton formed by the finer aggregates. With fine aggregates, the higher water/cement ratio, the lower air permeability. However, the contrary was found with coarse aggregates. Overall, a temperature increase from 20 °C to 60 °C during preconditioning led to a Dair increase of 40–80%.Se han encontrado una gran cantidad de problemas de durabilidad de estructuras de hormigón relacionados con la penetración de agentes agresivos externos (es decir, penetración de cloruros, ataque por sulfatos, carbonatación, hielo-deshielo, etc.). El coeficiente de permeabilidad al aire se utiliza como una herramienta eficaz para estimar la durabilidad potencial de las estructuras de hormigón debido a su relación directa con su microestructura y contenido de humedad.
Se discute el efecto de la gradación de los áridos y relación agua/cemento en el coeficiente de permeabilidad al aire. Con áridos más finos que gruesos, el resultado es más beneficioso, lo que se atribuye a que la arena forma un esqueleto más denso. Con áridos más finos, al aumentar la relación agua/cemento, disminuye la permeabilidad al aire; pero con áridos más gruesos se ha observado lo contrario. Cuando se pre-acondiciona de 20 °C a 60 °C, se produce un aumento del Dair del 40–80%
Caracterización de las propiedades de durabilidad y resistencia a compresión de lechadas de cemento con escoria de alto horno para trabajos geotécnicos especiales
Get PDFSpecial foundations, most prominently micropiles and soil anchors, are frequently used in construction today. In Spain, the grout for these special technical applications is generally prepared with portland cement, although the codes and standards in place stipulate only the minimum compressive strength required, with no mention of cement type. Those texts also establish a range of acceptable water:cement ratios. In the present study, durability and compressive strength in cement grout prepared with blast furnace slag cement at different w/c ratios are characterised and compared to the findings for a reference portland cement grout. The results show that slag grout exhibits greater durability than the portland cement material and complies with the compressive strength requirements laid down in the respective codes.Actualmente es muy frecuente el empleo de cimentaciones especiales, entre las que destacan los micropilotes y los anclajes. En España, las lechadas de cemento para estos trabajos geotécnicos especiales se preparan habitualmente con cemento Portland, aunque las diferentes normativas al respecto no restringen el tipo de cemento a emplear, siempre que se alcance una determinada resistencia a compresión. Respecto a la dosificación de las lechadas, la normativa permite emplear diferentes relaciones agua/cemento dentro de un determinado rango. En vista de ello, en este trabajo se han caracterizado las propiedades de durabilidad y resistencia a compresión de lechadas de cemento preparadas con un cemento con escoria de alto horno y con diferentes relaciones a/c, tomando como referencia de comportamiento lechadas de cemento Portland. El uso de un cemento con escoria conlleva una mejora en la durabilidad de las lechadas, cumpliendo los requisitos de resistencia a compresión establecidos por la normativa
Combinaciones litológicas en iglesias románicas de Álava, norte de España
Get PDFCertain windows and doorways on twenty five Romanesque churches of Álava (XII–XIII centuries) were built using six types of rock in nine different combinations. These compositions were intended to highlight the contrast in colour between different rocks, from which it can be deduced that the openings were not hewn to be painted. After almost seven centuries during which the use of stone was anecdotal, Romanesque artists burst in with colourful blends, demonstrating a broad knowledge of the characteristics of each rock and its availability. The uniqueness of these openings is represented on lithologic maps which, in addition to facilitating its analysis and dissemination, serve as a reference in its restoration.Algunas ventanas y portadas de veinticinco iglesias románicas de Álava (siglos XII-XIII) fueron construidas con hasta seis tipos de rocas en nueve combinaciones diferentes. Estas composiciones pretendían resaltar el contraste cromático entre rocas distintas, de lo que se deduce que los vanos no fueron tallados para ser policromados. Después de casi siete siglos en los que el uso de la piedra fuera anecdótico, los artistas románicos irrumpen con mezclas coloristas, mostrando un amplio conocimiento de las características de cada roca y su disponibilidad. La singularidad de estos vanos está representada en mapas litológicos que, además de facilitar su análisis y divulgación, servirán de referencia en su restauració
Coeficientes de rozamiento estático y dinámico en la madera de pino silvestre (Pinus sylvestris L.), según las direcciones paralela y perpendicular a la fibra
Get PDFIn this study the static (µe) and kinetic (µd) coefficients of friction were obtained for Pinus sylvestis L. sawn timber of Spanish origin. Friction between transverse surfaces sliding perpendicular to the grain (tangential direction) and radial surfaces sliding parallel to the grain was analyzed. A specifically designed device was used for tests, which makes it possible to apply contact pressure and measure displacements and applied loads simultaneously. Coefficients of friction between transverse surfaces (µe = 0,24; µd = 0,17) were about twice of the coefficients of friction between radial surfaces (µe = 0,12; µd = 0,08). Furthermore, these values are located within normal values of those commonly reported for softwood. The results are considered preliminary due to the small number of specimens.En este estudio se determinaron los coeficientes de rozamiento, estático (µe) y dinámico (µd), en madera aserrada de Pinus sylvestris L. de procedencia española, diferenciando si se produce el contacto entre secciones de corte transversal con deslizamiento en dirección perpendicular a la fibra (en dirección tangencial), o entre secciones de corte radial con deslizamiento paralelo a la fibra. Para la realización de los ensayos se ha utilizado un dispositivo, diseñado específicamente, que posibilita la aplicación de una presión de contacto y la medición del desplazamiento y de la fuerza aplicada de manera simultánea, permitiendo la obtención de los coeficientes de rozamiento estático y dinámico. Los coeficientes de rozamiento obtenidos entre secciones transversales (µe = 0.24; µd = 0.17) fueron del orden del doble de los coeficientes de rozamiento entre secciones radiales (µe = 0.12; µd = 0.08). Además, estos valores se encuentran dentro de los valores que aparecen habitualmente en la bibliografía para madera de coníferas. Debido al escaso tamaño de la muestra los resultados se consideran preliminares
Comparación de métodos experimentales para medir la permeabilidad al agua en rocas de construcción porosas
Get PDFThis paper compares different experimental methods for measuring water permeability in 17 different porous building rocks. Both commercial apparatus and specially made designed permeameters are used for characterising intrinsic permeability and hydraulic conductivity, k, of rocks in the range of 10−12 to 10−4 m/s (~ 10−19−10−11 m2 or ~ 10−4−104 mD). We use both falling head and constant head permeameter methods including the triaxial and modified triaxial tests and a classical constant head permeameter.
Results showed that for very low and low permeability samples (k< 10−6 m/s), triaxial conditions were found the most accurate procedures and they provided similar or slightly lower permeability values than constant and falling head methods. The latter techniques were highly recommended for permeable and high permeable porous building materials. Water permeability values were also linked to effective porosity and interpreted in terms of interparticle and vugs porosity. Finally, some modifications in the apparatus and procedures were carried out in order to assess water permeability in soft materials, which involve the use of non-saturated samples.Se comparan diferentes métodos experimentales para la medida de la permeabilidad al agua en rocas porosas usadas como material de construcción. Se usaron diferentes permeabilímetros, (comerciales y desarrollados específicamente) empleando los métodos triaxial, triaxial modificado, carga constante y carga variable.
Se caracterizó la permeabilidad intrínseca y conductividad hidráulica, k, con valores que var.an desde 10−12 a 10−4 m/s (~ 10−19−10−11 m2 or ~ 10−4−104 mD). Para muestras poco y muy poco permeables el ensayo con célula triaxial fue el mas reproducible. Los ensayos de carga constante son muy recomendables para rocas porosas de construcción permeables y muy permeables. Además, se definen los parámetros experimentales más apropiados para caracterizar la permeabilidad de rocas de construcción. La permeabilidad al agua se relaciona con la porosidad efectiva y se interpreta en términos de porosidad tipo interpartícula y vugs. Finalmente, se modificaron los equipos y procedimientos para poder estimar la permeabilidad en materiales blandos