Materiales de Construcción (E-Journal)
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Pinturas murales de la casa de Ariadna (Pompeya, Italia): Un estudio multidisciplinar de su estado actual enfocado a una futura restauración y conservación preventiva
Get PDFThis paper deals with the development of a multidisciplinary study on the current state of conservation of Ariadne's house (Pompeii, Italy), a domus of great archaeological value. The aim of this study is to undertake the preventive conservation actions required and increase the knowledge about its conservation and to generate discussions and points of view for a future restoration. Environmental studies, electromagnetic radiation measurements, study of materials and a photographical study were carried out. Those studies revealed that the rooftops covering the analyzed rooms resulting in adverse weather conditions causing grave damage to the conservation of the wall paintings. Thus, between 2009-2010 the rooftops were changed and new environmental studies were conducted. Studies of materials showed that the paintings match in execution and composition with those reported by other authors. The salts from modern mortars from previous restorations were affecting frescoes, also it is described a thin grayish surface layer from environmental contaminants.Este trabajo desarrolla un estudio multidisciplinar sobre el actual estado de conservación de la casa de Ariadna (Pompeya, Italia), domus de gran valor arqueológico. El objetivo es aumentar el conocimiento del estado actual de conservación de la casa para la discusión de una futura restauración. Para ello se realizaron estudios ambientales, mediciones de radiación electromagnética, estudio de materiales y un estudio fotográfico. Los estudios revelaron que los tejados que cubrían las salas analizadas estaban originando unas condiciones climatológicas adversas que se traducían en un grave daño para la conservación de las pinturas murales. Entre 2009-2010 se cambiaron las cubiertas y los estudios ambientales fueron repetidos. Los estudios de materiales demostraron que las pinturas coinciden en ejecución y composición con las señaladas por otros autores. Las sales procedentes de morteros modernos de anteriores restauraciones afectaban a las pinturas, también se describe una fina capa superficial de tonalidad grisácea procedente de contaminantes ambientales
Ceniza de cascarilla de arroz como fuente de sílice en sistemas cementicios de ceniza volante y escoria activados alcalinamente
Get PDFThis study assesses the viability of using an agro-industrial by-product, rice husk ash (RHA) from a Colombian rice company’s combustion facility, as a total replacement for the commercial sodium silicate ordinarily used in alkaliactivated binders. Fly ash (FA), granulated blast furnace slag (GBFS) and binary 50FA:50GBFS blended pastes were activated with a mix of sodium hydroxide and either sodium silicate or one of two types of RHA. The pastes were characterised for strength, mineralogy and microstructure. The findings showed that the agro-industrial by-product can be used to yield alkali-activated materials with 7-day mechanical strengths on the order of 42 MPa. The study confirmed that both amorphous silica and part of the crystalline silica present in RHA participate in the alkaline activation process, providing the alkalinity is suitably adjusted.Este estudio evalúa la viabilidad de utilizar un subproducto agroindustrial, la ceniza de cascarilla de arroz (RHA) proveniente de un equipo combustor de una empresa Arrocera en Colombia, como reemplazo total de la sílice aportada por el silicato de sodio comercial en sistemas cementicios activados alcalinamente. Se prepararon pastas de ceniza volante (FA), de escoria de alto horno (GBFS) y un sistema binario 50FA:50GBFS, que fueron activadas por una mezcla de silicato de sodio e hidróxido de sodio, y por dos tipos de RHA. Las mezclas se caracterizaron mecánica, mineralógica y microestructuralmente. Los resultados demuestran que es posible obtener materiales activados alcalinamente con resistencias mecánicas del orden de 42 MPa, a 7 días de curado, utilizando el subproducto agroindustrial. Este estudio corrobora que tanto la sílice amorfa como parte de la sílice cristalina presente en RHA tienen la posibilidad de participar en el proceso de activación alcalina, siempre y cuando las condiciones de alcalinidad estén adecuadamente ajustadas
Materiales de construcción incompatibles dentro de las esculturas estereotómicas de Avalos en el Valle de Caídos (Madrid, España)
Get PDFThe examination of the recently open pit in top of head of the La Piety sculpture of Avalos confirms that the external outer of Black Limestone Calatorao (BLC) composite is made by slabs 20 cm thick joined with gypsum mortars without aggregates. The analyses of these mortars samples performed by optical microscopy (OM), X-ray diffraction (XRD) and Environmental Scanning Electron Microscopy with Energies Dispersive Spectrometry (ESEM-EDS) techniques show hydrous admixtures composed by portlandite, mirabilite, ettringite, thaumasite and gypsum, all of them are well-know dangerous phases for a suitable preservation of the architectural heritage. The huge stereotomic structures have open access to the raining waters reaching the internal core of the sculptures made by concrete with weathered alkali-feldspar aggregates providing sodium to the surrounding sulfated environment facilitating the formation of hydrous calcium and sodium sulfates such as ettringite and mirabilite which reduces the inter-grains adherence.El estudio de un boquete abierto recientemente en la cabeza de la escultura de la Piedad de Avalos confirma que está recubierta por placas caliza negra de Calatorao (CNC) de unos 20 cm de espesor sujetas con morteros de yeso sin áridos. El análisis de estas muestras de morteros mediante microscopía óptica (MO), difracción de rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido Ambiental con Espectroscopia de Dispersión de Energías dispersivas de rayos X (MEBA-EDS) muestra mezclas de portlandita, mirabilita, etringita, taumasita y yeso, es decir, fases hidratadas bien conocidas por ser peligrosas para una adecuada preservación del patrimonio arquitectónico. Las gigantescas estructuras estereotómicas de Avalos están abiertas a las aguas de lluvia llegando a alcanzar sus núcleos de hormigón, que tienen áridos de granitos con feldespatos alcalinos alterados que están aportando sodio al ambiente sulfatado formando nuevos sulfatos cálcicos y sódicos hidratados como etringita y mirabilita que limitan la cohesión de los granos entre sí
Utilización de nuevas materias primas y residuos industriales para mejorar las posibilidades de uso de los materiales cerámicos del área de Bailén (Jaén)
Get PDFRaw materials used by the ceramic industry in Jaén (southern Spain) consist of mixtures of carbonated clays from the Guadalquivir Basin and red clays from the Iberian Massif. The mixtures formulation usually obeys empirical experience developed by this industry for many generations. This work evaluates different possibilities of using these raw materials to manufacture new ceramic products on the basis of clay physical-chemical properties and analyzes limitations to produce high added value products. As an alternative to overcome these limitations, the mixture of these clays with raw materials from near regions (pyrophyllite clay) and with different industrial wastes is proposed. These wastes are screen glass from monitors and oil impregnated diatomaceous earth. The study of the technological properties shows that the new mixtures are suitable for the processing of ceramic products in which structural and thermal insulating properties are improved or kept.La materia prima empleada por la industria cerámica de Jaén consiste en mezclas de margas de la Depresión del Guadalquivir con arcillas rojas del Macizo Ibérico. La formulación de estas mezclas responde generalmente a la experiencia empírica desarrollada por esta industria durante generaciones. El presente trabajo evalúa las posibilidades de utilización de estas materias primas para fabricar nuevos productos cerámicos de construcción basándose en sus propiedades físico-químicas y analiza las limitaciones que presentan para la fabricación de productos de mayor valor añadido. Como alternativa para superar estas limitaciones se propone la mezcla con arcillas pirofilíticas de áreas geográficamente cercanas y con diferentes residuos industriales. Estos residuos son vidrio de pantalla descontaminado y tierras diatomeas impregnadas con aceites vegetales. El estudio de caracterización tecnológica muestra que las nuevas mezclas permiten el procesamiento de piezas cerámicas y que en ellas se mejoran o mantienen las propiedades estructurales y de aislamiento térmico
Estudio de la fisuración de paneles sándwich de yeso laminado y alma de lana de roca
Get PDFThis paper presents the study of plasterboard and rockwool sandwich panels cracking under flexural loading. These panels are usually used to perform interior partition walls and they frequently show cracking pathology due to excessive deflexion of the slabs. There are currently no reliable simulation models and experimental data for the study of this problem. This paper presents the results of an experimental campaign aimed to characterize the fracture behaviour of sandwich panels and their individual components. In addition, the paper presents a cohesive model with embedded crack to simulate the fracture behaviour of the panel. Finally we present the results of tests for mixed mode fracture (tensile / shear) commercial panels and their behaviour is reproduced with the cohesive model proposed, yielding a good fit.Este artículo presenta el estudio de la rotura de paneles sándwich de yeso laminado y lana de roca bajo solicitaciones de flexo-tracción dentro de su plano. Estos paneles se emplean para conformar tabiques interiores de edificación y con frecuencia se fisuran por flechas excesivas en los forjados. Actualmente no hay modelos de cálculo fiables ni datos experimentales que permitan estudiar este problema. Este trabajo presenta los resultados de una campaña experimental encaminada a caracterizar el comportamiento en rotura de los paneles sándwich y de sus componentes individuales. Además, se presenta un modelo cohesivo con fisura embebida que permite simular el comportamiento en rotura del panel sándwich conjunto. Por último se presentan los resultados de los ensayos de fractura en modo mixto (tracción/cortante) de paneles comerciales y se reproduce su comportamiento con el modelo cohesivo propuesto, obteniéndose un buen ajuste
Diseño de mezclas de hormigón reciclado mediante el método Volumen de Mortero Equivalente (EMV): Validación bajo el contexto español y su adaptación al método de diseño de Bolomey
Get PDFA new method for proportioning recycled aggregates concrete (RAC) is used to check its feasibility under the Spanish context. First, an extensive experimental campaign has been done, with the purpose of check and analyze the applicability of the EMV method with two Spanish recycled concrete aggregates (RCA). The aim of the second part of the investigation, was to elaborate an adaptation of the EMV method to Bolomey methodology (1), using a 20% weight replacement of coarse natural aggregates (NA) for RCA, and so, with this, comply with the Spanish Instruction for Structural Concrete (EHE 2008). Slump, air content, fresh and hardened densities, compressive strength and modulus of elasticity were determined and analyzed, in order to check the concrete properties. Finally, it was observed that, the EMV method is viable, and its adaptation, results in concrete mixes with similar or better properties than the natural aggregate concrete and RAC conventionally prepared.El nuevo método para el diseño de hormigón con árido reciclado (HAR) es usado para comprobar su posibilidad de uso bajo el contexto español. Primeramente, se realiza una extensa campaña experimental, para analizar las posibilidades de su aplicación, usando dos áridos reciclados de hormigón (ARH) españoles. En la segunda etapa se elabora una adaptación del método a la metodología propuesta por Bolomey (1), con 20% de reemplazo en peso de árido grueso natural (AN) por ARH, para así cumplir con las recomendaciones estipuladas en la Instrucción de Hormigón Estructural (EHE 2008). Para determinar y analizar las propiedades del hormigón, se llevaron a cabo ensayos de asentamiento, contenido de aire, densidades, módulo elástico y resistencias a compresión. Finalmente, se concluye que el uso del nuevo método es viable, y que su adaptación produce hormigones con similares o mejores características que los elaborados para hormigón con árido convencional (HAC) y HAR convencionales
Caracterización de los morteros de relleno usados en diferentes túneles españoles
Get PDFThe main objective of this paper is to compare typical backfill mortars used in Spanish tunnels to fill the annular void left between the lining and the ground by the TBM. Initially, a new experimental program is outlined using material corresponding to 6 mixes from 4 tunnels. The results obtained indicate a considerable difference in the density and in the rheological properties of the mixes tested. According to the estimations performed, this leads to a difference of up to 67% on the potency required from the pumps to inject the material. Furthermore, a correlation between the fine content and the rheological properties of the mix was observed. This correlation may be a practical tool to control and modify the performance of the mortars directly in the worksite.El objetivo principal del presente estudio es llevar a cabo la comparación de las dosificaciones de mortero de relleno empleadas en algunos de los grandes túneles españoles para rellenar el hueco anular dejado entre el terreno y el extradós de las dovelas. Inicialmente se hace una nueva propuesta experimental usando la composición y los materiales correspondientes a 6 dosificaciones usadas en 4 túneles. Los resultados obtenidos indican diferencias significativas en cuanto a la densidad, a la consistencia y a las propiedades reológicas. De acuerdo con las estimaciones realizadas, ello se traduce en diferencias de hasta un 67% en la potencia requerida del sistema de bombas de la tuneladora para inyectar el material. Por otro lado, se refleja una correlación entre el contenido de finos de la mezcla y las propiedades reológicas. Esa correlación puede servir para controlar y modificar dichas propiedades de manera fácil y rápida a pie de obra
Estudio de laboratorio sobre utilización de zeolita natural versus zeolita sintética en la fabricación de mezclas semicalientes
Get PDFZeolite can be used as an ingredient in warm bituminous
mixes to reduce manufacturing temperatures. The
zeolite for this purpose is usually synthetic, but natural
zeolite can also be used. The research presented in this
paper analyzed the use of natural zeolite from Cuba in
the form of sand and filler as an additive in warm asphalt
mixes and compared it to asphalt mixes with synthetic
zeolite. The mixes were given the Marshall tests, and
their moisture sensitivity and stiffness modulus values
were also obtained. The results showed that both types
of mix had a similar performance, which was only slightly
lower than that of the reference mix. The use of different
dosages of natural zeolite in the mixes gave the best
results when the zeolite was incorporated as filler. This
study demonstrated that the use of natural zeolite is an
effective way of reducing the temperature of bituminous
mixes.Las mezclas semicalientes permiten una reducción de la temperatura de fabricación respecto a las mezclas tradicionales, mediante la modificación del proceso de producción en planta o el empleo de aditivos. En esta investigación se analiza el empleo de zeolita natural procedente de Cuba como aditivo para la fabricación de mezclas semicalientes, en comparación con el empleo de zeolitas artificiales. Para ello, a través de pruebas de estabilidad Marshall, sensibilidad al agua y módulos de rigidez se realiza un estudio comparativo. El resultado obtenido mostró un comportamiento similar entre las mezclas con zeolita natural y la sintética, resultando en ambos casos ligeramente inferior al obtenido por la mezcla patrón. Además, se evaluó la influencia de la adición de zeolita natural a la mezcla en diferentes porcentajes, como filler o como arena, obteniendo mejores resultados con la incorporación en la fracción filler
Efecto de la adición de mezclas de ceniza volante y ceniza de fondo procedentes del carbón en la resistencia mecánica y porosidad de cementos Portland
Get PDFNew additions to the cement are needed to achieve a more sustainable and durable construction material. Within this context, bottom ashes can be used as a main constituent of Portland cements when it is mixed in an optimized proportion with fly ashes.
The mechanical characteristics of standarized mortars made of mixes of pulverized coal combustion bottom and fly ashes are studied. The mortars were made of ordinary Portland cement (CEM I 42.5 N) and mixes of bottom ashes with fly ashes in similar proportions to those of CEM II/A-V, CEM II/B-V and CEM IV/A (V).
Summing up, it can be said that the utilization of bottom ashes mixed with fly ashes in replacement levels from 0% to 100% do not affect significantively on the mechanical caracteristics of the mortars considered in the present study which had an addition maximum content of 35%.La utilización de nuevas adiciones en el cemento es necesaria con el fin de obtener un material más sostenible y durable. En este sentido, las cenizas de fondo o cenicero de las centrales termoeléctricas de carbón se podrían reciclar siendo empleadas como un componente principal de los cementos Portland.
Se han estudiado las propiedades mecánicas de unos morteros normalizados elaborados con mezclas de cenizas volantes con cenizas de fondo fabricados con unos porcentajes similares a los correspondientes de los CEM II/A-V, CEM II/B-V y CEM IV/A (V).
En conclusión, la utilización de mezclas de cenizas de fondo o cenicero con cenizas volantes sustituyendo a éstas últimas entre el 0% y el 100%, no influye significativamente en el comportamiento mecánico de los morteros estudiados en los que el contenido máximo de adición ha sido del 35%, si bien afecta a determinados aspectos microestructurales, como la cantidad y distribución de poros capilares
Comportamiento mecánico de columnas de hormigón armado reforzadas con mortero reoplástico
Get PDFThe present research fits in the general thematic of the renovation of existing building with special attention to concrete structures.
A series of tests have been performed with the aim to define the best solution in strengthening a deteriorated structure with a rheoplastic mortar reinforcement.
Three types of possible structural reinforcing renovation on reinforced concrete pillars have been considered, with special attention to adhesion between materials with different chemical-physical and mechanical characteristics.
The crack patterns obtained on the specimens have been analyzed to demonstrate the relevance of an appropriate thickness of the reinforcement to obtain an effective mechanical behavior of the reinforced concrete element over time.La presente investigación se inscribe dentro de la temática general de la rehabilitación de edificios existentes, prestando especial atención a las estructuras de hormigón.
Se han realizado una serie de ensayos con el objetivo de definir la mejor solución para el refuerzo de una estructura deteriorada mediante la utilización de morteros reoplásticos.
Se han considerado tres posibles tipos de refuerzo estructural sobre los pilares de hormigón armado, prestando especial atención a la adherencia entre materiales con diferentes propiedades físico-químicas y a las características mecánicas de los mismos.
Se han analizado los patrones de grietas obtenidos en las probetas con el fin de demostrar la relevancia del espesor del refuerzo en la obtención de un comportamiento mecánico efectivo del hormigón armado a largo plazo