Materiales de Construcción (E-Journal)
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Estudio de caracterización mecánica de probetas cerámicas a partir de una adaptación del ensayo brasileño
Get PDFThe Brazilian Test is easy to perform and its result is the tensile strength of the material provided certain ratios are fulfilled between the diameter of the sample, the load bearing width and the characteristic length of the material. In this paper we present experimental results obtained from 8 mm-thick ceramic cylinders whose diameter was 40 mm in length. The cylinders were obtained from a standard type of clay by pressing and subsequent baking at 900 ºC. We made a complete mechanical characterization of the material, which included obtaining fracture properties, and a numerical simulation of the Brazilian test based on the cohesive crack model. Numerical results confirm that the size and boundary conditions chosen for the test are adequate to get the actual tensile strength of construction ceramics, which prove that this type of test is useful to compare the strength of several types of construction ceramics in a simple and convenient way. Besides, it requires a very small amount of material to prepare the specimenEl ensayo de compresión diametral (ensayo Brasileño) es un ensayo fácil de realizar que da como resultado la resistencia a tracción del material siempre que se cumplan una serie de proporciones entre el diámetro de la probeta, el ancho de reparto de la carga y la longitud característica del material. En este artículo presentamos unos resultados sobre probetas cerámicas cilíndricas de 40 mm de diámetro y 8 mm de espesor, elaboradas por prensado a partir de arcillas comunes y cocidas a 900 ºC. Se ha realizado una caracterización mecánica de dichas probetas, que incluye sus propiedades en fractura, y una simulación numérica del ensayo brasileño basada en el modelo de fisura cohesiva. Los resultados numéricos confirman que el tamaño y condiciones de contorno elegidos para el ensayo son apropiados para obtener la resistencia a tracción de este tipo de material cerámico con lo que este ensayo se convierte en una herramienta útil que nos permite comparar la resistencia de diferentes materiales de manera sencilla y a partir de tan sólo una pequeña cantidad de muestr
La influencia de los productos hidrofugantes en las modificaciones cromáticas del ladrillo cerámico
Get PDFChromatic variation, colour and luminosity, undergone by the ceramic support protected by the incorporation of a treatment with water repellent products, is analysed.
A new methodology is suggested, based on RGB model where quantifiable values from each ceramic sample are obtained through digital measurement of the colour (image histograms), taking as a base the same type of ceramics with no water repellents.
Chromatic variation is determined by the type of water repellent and the base material, obtaining the following results:
- All the water repellent studied cause variations in the shade and luminosity of the piece.
- English red brick (R) is the one presenting less variation of luminosity and shade since it’s been treated with water repellents.
- The water repellent of siliconates component is the one which causes less chromatic variation in two of the three bricks studied, the dark brown (T) and the English red (R) one.Se analiza la variación cromática, color y luminosidad, que sufre el soporte cerámico protegido por la incorporación de un tratamiento con productos hidrofugantes.
Se propone una metodología nueva, basada en el modelo RGB donde se obtienen valores cuantificables de cada muestra cerámica mediante medición digital del color (histogramas de imagen), tomándose como base el mismo tipo de cerámica sin hidrofugar.
La variación cromática está determinada por el tipo de hidrofugante y por el material de base, obteniéndose los siguientes resultados:
- Todos los hidrofugantes estudiados producen variación en la tonalidad y luminosidad de la pieza.
- El ladrillo rojo ingles (R) es el que presenta menor variación de luminosidad y tonalidad al ser tratado con hidrofugantes.
- El hidrofugante de componente siliconatos es el que menor variación cromática produce en dos de los tres ladrillos estudiados, tostado (T) y rojo inglés (R)
Reología y potencial zeta de pastas de cemento con lodos de embalse calcinados y escorias granuladas de horno alto
Get PDFThis study aimed to analyse the re-use of dam silt as a supplementary binder for self-compacting concrete (SCC). When burnt, silt becomes more reactive because the kaolin it contains is converted into metakaolin. Portland cement, calcined or burnt silt and ground granulated blast furnace slag were used in this research. Cement pastes were prepared with blends containing two or three of these materials. The replacement ratio for burnt silt in both cases was 10 % and 20 % by cement weight and the ratio for the slag was a constant 30 % by weight of the blend. Rheological and zeta potential tests were conducted to evaluate paste electrokinetics and rheological behaviour. The findings showed that burnt silt is apt for use as an addition to cement for SCC manufacture.En el presente trabajo se ha analizado la posibilidad de utilizar los lodos procedentes de embalses como adición en la fabricación del hormigón autocompactante (HAC). Con la calcinación, estos materiales se vuelven más reactivos debido a la transformación en metacaolín, del caolín que forma parte de su composición. Las materias primas empleadas en esta investigación son: cemento Pórtland, lodos de embalse calcinados y escorias granuladas de horno alto. Se prepararon pastas de cemento con mezclas que contenían dos o tres de estos materiales. El porcentaje de reemplazo de los lodos calcinados osciló entre el 10 y el 20 % en peso del cemento, mientras que el de la escoria fue del 30 % en peso de la mezcla. Se llevaron a cabo ensayos reológicos y de potencial zeta para evaluar el comportamiento electrocinético y reológico de las distintas pastas. De acuerdo con los resultados obtenidos, una vez calcinados, los lodos de embalse son aprovechables como adición al cemento con destino a la preparación de HAC
Barreras de ingeniería para el aislamiento de residuos radiactivos
Get PDFNuclear power plants generate long-lived radioactive waste of high toxicity. The security assessment of repositories destined to definitive confinement of radioactive waste has been studied for several decades. Deep geological repositories are technically feasible and begin to be built by some pioneer countries. The scientific evaluation of interactions between the different engineered barriers is studied by laboratory experiments, natural analogues and modeling studies. The three methods are able to represent and validate the main geochemical processes that take place in the near field. This paper reviews the scientific and technical basis of the concept of geological disposal, with particular focus on the methods of study applied to the evaluation of geochemical stability of the bentonite barrier.Las centrales nucleares generan residuos radiactivos de elevada peligrosidad y permanencia en el tiempo. La evaluación de la seguridad de repositorios destinados al alojamiento definitivo de estos residuos lleva estudiándose desde hace varias décadas. El almacenamiento geológico es técnicamente factible y empieza ya a desarrollarse en países pioneros. La evaluación científica de las interacciones entre las distintas barreras de ingeniería se estudia mediante ensayos de laboratorio, análisis de análogos naturales y modelos teóricos. Las tres vías de estudio son capaces de representar y validar los principales procesos geoquímicos que tienen lugar en el campo cercano al repositorio. Este artículo revisa los fundamentos científicos y técnicos del concepto de almacenamiento geológico detallando, en particular, los métodos de estudio aplicados a la evaluación de la estabilidad geoquímica de la barrera de bentonita
Entrega al Profesor Demetrio Gaspar Tébar del II Premio “José Calleja” a la Excelencia Profesional en el ámbito del Cemento y sus Aplicaciones
Get PDFDuctilidad del acero inoxidable bajo en níquel para estructuras de hormigón armado
Get PDFThis paper discusses the stress-strain curves for a new low nickel stainless steel, a conventional AISI 304 stainless steel and a carbon steel commonly used in reinforced concrete structures. Ductility was studied in terms of ultimate tensile strength (fmax), elastic limit (fy) and total elongation at maximum force [ultimate strain; uniform elongation] (εmax). The three materials were assessed with internationally accepted criteria, such as plastic rotational capacity, necking region and the toughness index (total energy absorbed at uniform elongation). The findings were compared to the properties of three types of conventional reinforcing steel: 500SD, 500N and 500H (EC-2).En este trabajo se presentan los diagramas tensióndeformación de un nuevo acero inoxidable con bajo contenido en níquel, un inoxidable convencional AISI 304 y un acero al carbono de uso común en estructuras de hormigón armado. Dicha ductilidad se ha estudiado determinando la tensión máxima (fmax), la tensión en el límite elástico (fy) y la deformación bajo carga máxima (εmax). Los tres materiales se han evaluado utilizando criterios aceptados internacionalmente, como son el índice p (capacidad de rotación plástica), el índice A* (área plástica de endurecimiento) y el índice de tenacidad Id (energía total absorbida en el punto de alargamiento bajo carga máxima), los resultados obtenidos se han comparado con los aceros convencionales de armaduras 500SD, 500N y 500H (EC-2)
Estudio comparativo de los áridos reciclados de hormigón y mixtos como material para sub-bases de carreteras
Get PDFSeven different types of recycled aggregates from construction and demolition waste (CDW) have been evaluated as granular materials for unbound road sub-bases construction. The results showed that recycled concrete aggregates complied with all specifications for using in the construction of unbound structural layers (sub-base) for T3 and T4 traffic categories according to the Spanish General Technical Specification for Road Construction (PG-3). Some mixed recycled aggregates fell short of some specifications due to a high content of sulphur compounds and poor fragmentation resistance. Sieving off the fine fraction prior to crushing the mixed CDW reduce the total sulphur content and improve the quality of the mixed recycled aggregates, by contrast, pre-sieving concrete CDW had no effect on the quality of the resulting aggregates. The results were compared with a crushed limestone as natural aggregate.Siete áridos reciclados de residuos de construcción y demolición (RCD) se han evaluado como zahorras para la construcción de sub-bases de carreteras. Los resultados muestran que los áridos reciclados de hormigón cumplen todas las especificaciones del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras de España (PG-3) para su uso en capas estructurales (sub-base) de las categorías de tráfico T3 y T4. Algunos áridos reciclados mixtos no cumplen por escaso margen algunas de las especificaciones, debido a un alto contenido de compuestos de azufre y a una menor resistencia a la fragmentación. El precribado de la fracción fina antes de la trituración de los RCD mixtos reduce el contenido de azufre total y mejora la calidad, por el contrario, el precribado de los RCD de hormigón no tiene ningún efecto sobre la calidad de los áridos reciclados. Los resultados se compararon con una zahorra artificial caliza como árido natural
Oxidación de sulfuros en pizarra ornamental: tratamientos protectores con siloxanos
Get PDFIn this work, we present the results of the measurement of the effectiveness of two silanes-siloxanes based products applied on roofing slates with the aim of slowing down the oxidation of the iron sulphide inclusions. The products were applied by immersion and spraying and also at different dilutions. The effectiveness of the treatments were evaluated by means of static contact angle measurements and water absorption coefficient variations; also, the durability under thermal cycles and the colour variations before treatment and before UVA exposition were tested. In all the cases, a very low product consumptions were obtained, due to the particular porous system of these rocks; also, any of the treatments increased the static angle. Nevertheless, the products tested remarkably increased the resistance of sulphides to the oxidation during thermal cycles without producing important changes in rock colour and also they have shown a good durability under UVA expositionEn este trabajo se presentan los resultados de la medida de la eficacia de dos silanos-siloxanos aplicados en pizarras de techar con el objetivo de reducir la oxidación de las inclusiones de sulfuros de hierro. Los productos fueron aplicados por inmersión y spray a diferentes concentraciones. La efectividad de los tratamientos fue evaluada mediante la medida del ángulo de contacto estático y las variaciones del coeficiente de absorción de agua y su durabilidad mediante ciclos térmicos y de exposición a luz ultravioleta. A pesar del bajo consumo de ambos productos, debido al particular sistema poroso de estas rocas, y del bajo incremento del ángulo de contacto, ambos silanos-siloxanos incrementan notablemente la resistencia de los sulfuros a la oxidación durante los ciclos térmicos sin producir cambios relevantes en el color de la roca y muestran una aceptable durabilidad bajo la luz ultravioleta
Valorización de fosfoyeso como material de construcción: Aspectos radiológicos
Get PDFNowadays, alternative uses of phosphogypsum (PG) in the building industry are being considered in several countries; however, the natural radioactivity level in the PG could be a restriction for those uses. United States Environmental Protection Agency (US-EPA) classified PG as Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Material (TENORM). This drawback could be avoided controlling its percentage in the cement preparation and the radionuclides content in the other raw materials used in its production, and calculating the activity concentration index (I) in the final by-products.
The valorization of PG as a building material has been studied, from a radiological point of view, by developing a new stabilisation/solidification process. PG is incorporated within a polymeric sulphur matrix, obtaining a concrete-like material, which presents lower natural radioactive content than the initial PG. The 226Ra content of this material ranged between 26-27 Bq·kg-1 and it is quite similar to that of common Spanish building materials.Actualmente, en muchos países se está contemplando el uso alternativo del fosfoyeso (PG) en la industria de la construcción, aunque su contenido en radionucleidos naturales puede presentar ciertas restricciones para dicha aplicación (material clasificado por la US-EPA como TENORM: “Technologically Enhanced Naturally Occurring Materials). No obstante, estos inconvenientes podrían paliarse controlando el porcentaje del PG y los niveles de radioactividad en las materias primas a incorporar al cemento y calculando el índice de concentración de actividad (I) en los productos finales.
La valorización del PG como material de construcción se ha estudiado en este trabajo desde el punto de vista radiológico, desarrollando un nuevo proceso de estabilización/solidificación, obteniéndose un material de características similares al cemento y que presenta menor contenido de radionucleidos naturales que el PG inicial. Los niveles de 226Ra de este material (26-27 Bq·kg-1) son similares a los de algunos materiales de construcción utilizados comúnmente en España
Método simple para determinar el módulo de Young dinámico a partir de una excitación por impacto, aplicado a morteros de cal y cemento
Get PDFThe present work explains a simple method to determine the dynamic Young module (MOE) by inducing a set of small mechanical perturbation to samples of lime and cement mortars and correlating the results obtained with results determined using other techniques and methods. The procedure described herein follows the instructions stated in the UNE-EN ISO 12680-1 standard for refractory products although in this study the instructions are applied to standardized RILEM 4x4x16 cm test samples made of lime and cement mortars. In addition, MOE determinations are obtained by using ultrasonic impulse velocity while static Young's modulus determinations are obtained by performing conventional bending tests.
The ability of this procedure to correlate with results from other techniques, along with its simplicity, suggests that it can be widely adapted to determine the deformability of mortars under load using standardized samples.El presente trabajo muestra un método simple para determinar el módulo de Young dinámico (MOE) a partir de pequeñas perturbaciones mecánicas producidas a probetas de mortero de cal y de cemento, correlacionando los resultados obtenidos con las correspondientes mediciones realizadas con otras técnicas. El procedimiento sigue básicamente las instrucciones fijadas en la norma UNE-EN ISO 12680-1 de productos refractarios, pero aplicándolo a probetas normalizadas RILEM 4x4x16 de morteros confeccionados con cal y cemento. Paralelamente se realizan determinaciones del MOE a partir de la velocidad de paso de impulsos ultrasónicos y determinaciones del módulo de Young estático a partir de ensayos de flexión convencionales.
La simplicidad del método aplicado y la correlación de los resultados obtenidos con las variables medidas permiten concluir que esta metodología es de aplicación directa para determinar la deformabilidad bajo carga de los morteros a partir de probetas normalizadas