Materiales de Construcción (E-Journal)
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Aplicaciones y limitaciones del coeficiente K de eficacia de la adición de escoria de horno alto en el hormigón
Get PDFRecently, a k-value for ground granulated blast-furnace slag or k-value has been added to the revision of the European standard EN 206-1:2000. The proposed values during the disscusion in the working groups were very different because in most of cases the compressive strength was the only characteristic considered; while only in few cases the concrete durability was taken into account when ground granulated blast-furnace slag is added directly to the mix.
Advantages and disadvantages of the k-values found in the literature are discussed in this paper. The final conclusion may be summarised suggesting a logical proposal of addressing to each country the choice of the k-value in function of the concrete application, environment and placing conditions selected according to their own experience.Recientemente se ha incorporado un valor del coeficiente de eficacia K para la escoria de horno alto en la norma europea EN 206-1:2000. Los valores propuestos en los grupos de trabajo eran muy diversos ya que en algunos casos sólo consideraban la resistencia mecánica para su determinación mientras que en otros se remarcaba la importancia de tener en cuenta, además, aspectos relativos a la durabilidad del hormigón con dicha adición.
En el presente artículo se discuten las ventajas y desventajas de proponer unos valores del coeficiente de eficacia K más o menos conservadores. La conclusión final se resume con la propuesta de una recomendación lógica que consiste en trasladar a cada país la elección del coeficiente K para que pueda aplicarse a los hormigones empleados en su territorio; tales valores de K deberán ser seleccionados de acuerdo con la experiencia de cada uno de los países
El proceso de fatiga del hormigón y su influencia estructural
Get PDFFatigue of concrete is a microcracking process leading to the change of the macroscopic material properties. In particular, progressive stiffness decrease and increase of total and residual strains are developed as a function of the number of cycles and the stress level. The influence of the fatigue process on the behaviour of structural members is complex, because a cyclic redistribution of stresses develops within the structure. Owing to this fact, the employ of S-N curves to estimate the fatigue life usually leads to extremely conservative results. In this paper, a fatigue model for concrete is presented accounting for the evolution of the material properties. The model is able to obtain the fatigue life and the evolution of stresses and strains. The results are compared with other available design rules and a modification is proposed to estimate the number of cycles to failure in a simple way for the engineering practice.La fatiga del hormigón está gobernada por un proceso de microfisuración interna que tiene como resultado macroscópico la modificación de las propiedades mecánicas, en particular, la reducción de la rigidez y el crecimiento de las deformaciones totales y residuales en función del nivel de la tensión. La influencia de este proceso en el comportamiento de elementos estructurales es compleja, porque éstos desarrollan una progresiva redistribución interna de tensiones. Por ello, el uso directo de las curvas S-N lleva normalmente a resultados excesivamente conservadores. En este artículo se presenta un modelo de fatiga del hormigón que incluye el cambio de las propiedades del material y es capaz de obtener tanto la vida a fatiga como la evolución de tensiones y deformaciones. Este modelo se compara con otros modelos normativos existentes y se propone una modificación en los mismos para calcular el número de ciclos resistentes de una forma simple y práctica
Estudio de la fisuración de la fábrica de ladrillo con un modelo de fisura cohesiva
Get PDFThis paper presents a numerical procedure to simulate the cracking process of the brickwork masonry under tensile/shear loading. The model is an extension of the cohesive model prepared by the authors for concrete, and takes into account the anisotropy of the material. The numerical procedure includes two steps: 1) calculation of the crack path with a linear elastic fracture model, 2) after the crack path is obtained, an interface finite element (using the cohesive fracture model) is incorporated into the trajectory. Such a model is then implemented into a commercial code by means of a user subroutine, consequently being contrasted with experimental results. Fracture properties of masonry are independently measured for two directions on the composed masonry, and then input in the numerical model. This numerical procedure accurately predicts the experimental mixed mode fracture records for different orientations of the brick layers on masonry panels.Este artículo presenta un modelo de cálculo que permite simular el comportamiento en rotura de la fábrica de ladrillo bajo solicitaciones de tracción y cortante. El modelo extiende el modelo cohesivo formulado por los autores para hormigón, considerando la anisotropía del material. El procedimiento de cálculo consta de dos fases: 1) obtención de la trayectoria de grieta mediante un cálculo elástico lineal, 2) incorporación del modelo cohesivo en la misma mediante elementos de intercara. El modelo se ha implementado en un programa de elementos finitos comercial con una subrutina de usuario y se ha contrastado con los resultados experimentales de los ensayos a escala. Las propiedades mecánicas de la fábrica, en especial las de fractura, se miden con ensayos de caracterización en dos direcciones. Éstas se incorporan al modelo de cálculo para simular los ensayos de fractura en modo mixto, prediciendo los resultados adecuadamente para distintas orientaciones de los tendeles
Hormigón ligero autocompactante con fibras para rehabilitación de forjados
Get PDFThe slabs of some buildings in Barcelona are formed by unidirectional beams, with a ceramic arch in between, which are filled with broken pottery or construction waste. These structures often present problems such as displacement of the tiles arranged over it due to the lack of stiffness of the filling material. This supposes a risk to the user and could also cause durability problems. In order to rehabilitate it, a lightweight self-compacting concrete reinforced with fibres (HLACF) has been designed to be used as a filling material, improving the stiffness of the structure.
This paper presents a structural analysis of a standard case and the results of an experimental campaign. The concrete showed a density of 1665 kg/m3, a slump flow of 605 mm and a compressive strength of 22.3 MPa, at 28 days. These results are in agreement with the requirements, overcoming common lightweight concrete segregation problems.Los forjados de ciertos edificios del ensanche de Barcelona, formados por viguetas unidireccionales con un revoltón de cerámica entre ellas y un relleno posterior (material cerámico y residuos de construcción), suelen presentar problemas de movimientos y despegues de las baldosas situadas en la parte superior, con el consiguiente riesgo para el usuario, aparte de los problemas de durabilidad asociados. Para rehabilitar esas estructuras se ha diseñado un hormigón ligero autocompactante con fibras (HLACF), como relleno de modo que mejore la rigidez a la estructura.
El artículo presenta el análisis estructural de una solución tipo así como los resultados de una campaña experimental realizada. Como resultado se obtiene un hormigón de densidad de 1.665 kg/m3, escurrimiento de 605 mm y resistencia a compresión de 22,3 MPa, a los 28 días, que cumple con los requisitos y significa superar problemas de segregación previsibles para este tipo de hormigones
Nuevos materiales absorbentes acústicos obtenidos a partir de restos de botellas de plástico
Get PDFIn the building acoustics field usually fibrous materials are used as sound absorbing materials. Nowadays polyester fiber is one of the most used but the pure chip of polyester has a problem. Polyester is obtained of petroleum and its price was increasing last years. This paper, presents an alternative polyester wool which obtained by PET treatment (recycle of plastic bottle’s). Absorption coefficient values at normal incidence measured in reverberation chamber were compared (new wool obtained by PET method and materials obtained from pure chip of polyester).Furthermore, this paper propound a empiric model that describe the acoustic performance of this new wool. The results have been good. The pure fiber has been replaced by recycle fiber in its manufacture process.En el ámbito de acústica de la edificación es común el uso de materiales fibrosos como materiales absorbentes acústicos. Uno de estos materiales cada vez más utilizado es la lana de poliéster. Un problema que presenta el chip virgen de poliéster es que se obtiene del petróleo, cuyo precio no hace más que incrementarse en los últimos años. En este trabajo se presenta una lana de poliéster alternativa, obtenida mediante el tratamiento del PET, a través del conveniente ciclo de reciclado de botellas de plástico. Se comparan valores del coeficiente de absorción; en incidencia normal y en cámara reverberante de los materiales elaborados a partir de chip virgen y de las nuevas lanas obtenidas del PET. Además, se propone un modelo empírico de comportamiento acústico de estas nuevas lanas. Los resultados obtenidos han sido favorables, la fibra virgen ya ha sido sustituida por fibra reciclada en su proceso de fabricación
Los embarcaderos británicos de hierro en el siglo XIX. El descubrimiento de nuevos materiales
Get PDFIn this article, the authors study the decadence of wood piers along XIX century, mainly because of problems inherent to the attacks of invertebrates. Soon, the wood structures will be substituted by iron ones, appearing two extraordinary materials, cast iron and wrought iron.
Cast iron was a material with a great compression resistance, but weak for traction and flexion. It was not welding, but its resistance to the corrosion was notable, because of it, was very used at piles of British sea piers. On the contrary, wrought iron offered high conditions for traction and flexion, so it appeared like a very useful material to make girders and joists, but suffering the problem of a lack of resistance to corrosion. The combination of both materials supposed a great success in the construction of bridges and piers, since 1850.Se estudia en el presente artículo cómo los embarcaderos de madera iban languideciendo a partir de mediados del siglo XIX, aquejados especialmente por los ataques de invertebrados. Pronto, en los embarcaderos británicos, la madera iba a ser sustituida por el hierro, en la versión de dos nuevos materiales, la fundición y el hierro forjado.
La fundición poseía una gran resistencia a la compresión, aunque poca a la tracción y a la flexión. Tampoco permitía la soldabilidad, pero presentaba un comportamiento magnífico frente a la corrosión, siendo muy utilizada para pilares en los nuevos embarcaderos. El hierro forjado presentaba menor resistencia a la corrosión pero, en cambio, ofrecía altas prestaciones a tracción y flexión, lo que lo hacía muy valioso para su colocación en vigas y forjados en los muelles. De la combinación de ambos materiales resultó el gran éxito habido en la construcción de puentes y embarcaderos metálicos, a partir de 1850
Evaluación de las propiedades eléctricas de morteros de cemento con puzolanas
Get PDFIn this paper the evolution of the microstructure of Portland cement mortar is analyzed, by using electrical impedance measurements. Cement mortars are compared without and with two pozzolanic substitutions: spent fluid catalytic cracking catalyst (FCC) and metakaolin (MK). The measurement method is described and the model for analyzing the electrical impedance spectra is developed. Three electrical parameters are defined: electrical resistivity, capacitance exponent, and capacitive factor. The results show a significant increase in resistivity of the mortars with pozzolans after 7 days of curing, especially in mortars with MK. This increase is correlated with lime-fixing by the pozzolans. The capacitive properties evolve differently at early age, but reach the same values after 148 days. The electrical and mineralogical data show that the evolution of the microstructure in the mortar with MK starts before it does in the mortars with FCC and that the final microstructure becomes different.En este trabajo se analiza la microestructura de morteros de cemento Portland, mediante medidas de impedancia eléctrica. Se comparan morteros de cemento sin y con dos sustituciones puzolánicas: residuo de catalizador de craqueo catalítico (FCC) y metacaolín (MK). Se describe el método de medida y se desarrolla el modelo de análisis de los espectros de impedancia eléctrica. Se definen tres parámetros eléctricos: resistividad eléctrica, exponente capacitivo, y factor capacitivo. Se observa un aumento importante de la resistividad de los morteros con puzolana a partir de los 7 días de curado, sobre todo en morteros con MK. Este aumento está correlacionado con la fijación de cal de las puzolanas. Las propiedades capacitivas son diferentes a edad temprana, pero se igualan a los 148 días. Los resultados eléctricos y mineralógicos muestran que la evolución microestructural comienza antes en los morteros con MK que con FCC y que la microestructura final es diferente
Estudio de la variación del contenido de humedad en el Pinus pinaster Ait. por medio de la técnica no destructiva del georradar
Get PDFThe moisture content variations in wood have a significant influence in wood’s physicochemical properties, as well as in its electromagnetic properties and to specific effects upon waves’ characteristics. In particular, this paper focuses on the analysis of the Ground-penetrating Radar’s (GPR) using an antenna of 1.6GHz central frequency capacity to register the velocity and the amplitude of the electromagnetic waves’ variation during the drying process of Pinus pinaster Ait timber joists. The results showed that when timber MC descends, the propagation velocity and amplitude of both the direct and the reflected wave increased. The high correlation found between the variables studied demonstrates GPR efficiency and the innovative application of this technique as a non-destructive evaluation tool for timber structures, particularly when studying its moisture content.La variación en el contenido de humedad (CH) tiene una influencia significativa tanto en las propiedades físico- químicas de la madera, como en sus propiedades electromagnéticas y por tanto afecta a las características de la propagación de las ondas. En concreto, en este trabajo se estudia la capacidad del georradar (GR) empleando una antena de 1.6GHz de frecuencia central para registrar las variaciones que se producen en la velocidad y en la amplitud de las ondas electromagnéticas cuando se propagan en unas viguetas de madera de Pinus pinaster Ait de uso estructural cuyo CH va disminuyendo. Se ha comprobado como cuando el CH descendía la velocidad de propagación y las amplitudes, tanto de la onda directa como de la reflejada aumentaba. Los altos factores de correlación encontrados demuestran que el GR es una técnica capaz de evaluar, de forma no destructiva, el CH de la madera de uso estructural
Co-precipitación de ettringita de rápida y lenta formación. Consecuencia: Efecto Sinérgico Expansivo. Su demostración mediante morteros y hormigones
Get PDFSeveral prior papers have shown that enough pozzolans can bring about rapid formation ettringite (from its Al2O3r-). It has likewise been found that the formation rate of this ettringite is higher than the of slower forming ettringite originating from OPC (from its C3A). In this context: What type of effect will they ultimately produce? Addition? Synergism? Antagonism? or perhaps Inversion of final expansive action?.
To reply to these questions, 4 PC and 12 blended cements containing 20%, 30% or 40% metakaolin, were tested using the ASTM C 452-68, EN 196-1 and RT-86:ΔL tests and also concrete specimens.
The experimental results have shows that the joint precipitation in a common sulfate medium, of ettringite from pozzolan and from OPC, was always more synergic than additive, and the technical consequences of the Expansive Synergic Effect may be classified as beneficial, adverse or indifferent according to its sulfates content in excess is more or less adequate.En investigaciones anteriores se ha demostrado que bastantes puzolanas pueden originar ettringita de rápida formación (de su Al2O3r-) cuya velocidad es mayor que la de la ettringita de lenta formación, o de origen CPO (de su C3A). En este contexto: ¿qué tipo de efecto será el que produzcan finalmente ambas ettringitas?, ¿adición?, ¿sinergismo?, ¿antagonismo? o ¿inversión de la acción expansiva?.
Para responder a estas cuestiones, 4 CPO y 12 cementos con 20%, 30% y 40% de metakaolín fueron ensayados mediante los métodos ASTM C 452-68, EN 196-1 y RT-86:ΔL, y también mediante hormigones.
Los resultados obtenidos han demostrado que la precipitación conjunta en un medio selenitoso común, de ettringita de origen puzolana y de origen CPO, es siempre cuantitativamente hablando, más que aditiva, sinérgica, pudiendo ser por ello las consecuencias técnicas del Efecto Sinérgico Expansivo, beneficiosas, adversas o indiferentes, según que el exceso de sulfatos presentes sea más o menos adecuado