Materiales de Construcción (E-Journal)
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Influencia de la naturaleza del cemento en la compatibilidad con aditivos superplastificantes basados en carboxilatos
Get PDFAn empirical study was conducted to gain a fuller understanding of the interactions taking place in cementsuperplasticiser systems. To this end, two clinkers of known chemical and phase composition were prepared in this study to gain insight into such interactions. One contained no tricalcium aluminate (C1), while the other had a 9% C3A content (C2). These clinkers were ground to approximately 340 m2/kg and blended with gypsum only or gypsum and Klein compound (3CaO·3Al2O3·CaSO4) (1, 2). Sufficient compound was added to C1 to ensure the formation of about the same amount of ettringite after 0.5 and 1 h of hydration as found in cement C2 + gypsum. The admixture used was a carboxylate superplasticiser. Rheology measurements showed that while paste yield stress was correlated to ettringite formation, no such simple relationship was observed for plastic viscosity. Plastic viscosity depended on the total hydrates formed, i.e., not only as ettringite but also as C-S-H gel. The findings revealed that in clinkers with very low sulfate and potassium contents, the rheology of carboxylate-containing cement paste is primarily controlled by ettringite formation.En el presente trabajo se ha realizado un estudio empírico con el objetivo de profundizar en el conocimiento de las interacciones del sistema cemento-superplastificante. Con este fin, se prepararon dos clínkeres con una composición química y de fases conocida: el primero (C1) sin aluminato tricálcico y el segundo (C2) con un contenido en C3A del 9%. Ambos se molieron hasta obtener una superficie específica aproximada de 340 m2/kg y se emplearon con dos adiciones: yeso y el compuesto de Klein (3CaO·3Al2O3·CaSO4) (1, 2). Se añadió la cantidad necesaria del compuesto de Klein a C1 para garantizar la formación, tras 0,5 y 1ª h. de hidratación, de aproximadamente la misma cantidad de etringita en dicho cemento que en la mezcla de cemento C2 y yeso. Se empleó un superplastificante basado en carboxilatos. Los resultados reológicos obtenidos han demostrado que si bien el esfuerzo de cizalla umbral de las pastas muestra una buena correlación con la formación de la etringita, no existe una relación tan clara entre dicho parámetro y la viscosidad plástica. Ésta depende de la cantidad total de hidratos que se generen, es decir, no sólo en forma de etringita sino también como gel C-S-H. A partir de los resultados de los ensayos realizados, se puede afirmar que la formación de etriginta es el factor determinante en la reología de las pastas de cemento preparadas con clínkeres con bajo contenido en sulfato y potasio y aditivadas con un superplastificante basado en carboxilatos
Estudio mediante AFM de la corrosión de aceros en disoluciones de fase acuosa del hormigón
Get PDFEarly corrosion stages are studied in carbon steel by means of a solution simulating that contained in concrete pores. Non-carbonated solution contains 5% NaCl. The atomic force microscopy (AFM) technique is used to study material performance after different immersion times (up to 48 h). Obtained data are compared to electrochemical ones (corrosion potential and polarization resistance). Analysis of images and roughness evolution along time shows that steel initially tends to reach passivity, although the passive layer rapidly loses its protective character due to chloride attack.Este trabajo estudia los primeros estados de la corrosión de un acero al carbono en una disolución que simula la existente en los poros del hormigón, sin carbonatar, con un 5% de NaCl. Para ello, se ha empleado la técnica de microscopía de fuerza atómica (AFM), estudiando el comportamiento del material tras diferentes tiempos de inmersión, hasta 48 h, en la disolución. Estos datos se comparan con datos electroquímicos (potencial de corrosión y resistencia de polarización). El análisis de las imágenes y la evolución de la rugosidad con el tiempo muestran que el acero tiende inicialmente a pasivarse, pero la capa pasiva pierde rápidamente su carácter protector debido al ataque de los cloruros
Caracterización de los hormigones realizados con áridos reciclados procedentes de la industria de cerámica sanitaria
Get PDFThis study examined the possibility of reusing the ceramic wastes of sanitary ware as coarse aggregate, in partial substitution (15, 20 y 25 %) of natural coarse aggregates. Firstly, the characterization of recycled coarse ceramic aggregate was carried out subsequently proceeded to establish the parameters of dosage and manufacture of different concretes. Lastly, tests were conducted using these mixes to characterize physical and mechanical, and a study was carried out to identify the crystalline phases. Results showed that as the substitution proportion increased, the mechanical properties of the concrete improved, whilst physical properties remained practically constant. In view of these results, we conclude that it is possible to use this type of ceramic waste as coarse aggregate when mixing concrete destined for structural purposes.En este estudio se plantea la posibilidad de reutilizar los residuos cerámicos de sanitarios como árido grueso sustituyendo de forma parcial (15, 20 y 25 %) al árido grueso natural. Para ello, se llevó a cabo la caracterización del árido cerámico reciclado y posteriormente se procedió a establecer los parámetros de dosificación y fabricación de los distintos hormigones. Finalmente, se realizó sobre los mismos unos ensayos de caracterización de las propiedades físicas y mecánicas, y un estudio de las fases cristalinas. Los resultados indican que a medida que se aumenta el porcentaje de sustitución se ven mejoradas las propiedades mecánicas de estos, mientras que las propiedades físicas se mantienen prácticamente constantes. A la vista de estos resultados se puede concluir que es posible la utilización de este tipo de residuo cerámico como árido grueso en la elaboración de hormigones con fines estructurales
Variación de las características mecánicas de armaduras de alta ductilidad B500SD en función de su grado de corrosión
Get PDFCorrosion effects on reinforcement become evident in the bar section reduction and in the variation of mechanical properties related to ductility. In this research work, 96 B500SD steel bars, previously subjected to different corrosion variables, have been tested. Results show that the elongation of the bars diminishes and the ratio between the maximum tensile stress and the elastic limit increases as the corrosion degree advances. These phenomena can be explained by studying the necking effect and the different steel composition through the manufacture process.Los efectos de la corrosión sobre las armaduras se manifiestan por la pérdida de sección y la variación de las propiedades mecánicas relacionadas con la ductilidad. En este trabajo se han ensayado a tracción 96 barras de acero B500SD que previamente se han sometido a niveles variables de corrosión. Los resultados muestran que los alargamientos de las barras disminuyen y el cociente entre la tensión máxima y el límite elástico aumenta conforme el nivel de corrosión avanza. A partir del estudio del efecto de entalla y de la distinta constitución metalográfica del acero a nivel de sección debido a su procedimiento de fabricación, se pueden explicar los fenómenos anteriores
Patologías y estudio analítico de materiales procedentes de mosaicos de Carmona e Itálica
Get PDFThis work reports on the characterization of Roman mosaic samples from Carmona and Italica (Spain). A physico-chemical study of both glass tesserae and mortar fragments to determine their composition, to evaluate their state of conservation and to study their production technology was carried out. Samples were characterized by means of a binocular microscope, SEM-EDS, visible spectrophotometry, XRD and petrographic analysis. The tesserae were made from soda lime silicate glass, even though one of them showed high contents of lead and copper oxides. The samples from Carmona showed deterioration pathologies associated to the humidity affecting the mosaic during burial, while those from Italica presented traces of biodeterioration. The data also indicated that the glass used in the tesserae had a lower technical quality than that used in tableware pieces of similar chronology.Este trabajo presenta los resultados del estudio realizado en muestras de mosaicos romanos procedentes de Carmona e Itálica (Sevilla). El objetivo principal del estudio consistió en la caracterización químico-física de teselas de vidrio y fragmentos de mortero para determinar su composición, evaluar su estado de conservación y estudiar su tecnología de producción. Las muestras se caracterizaron mediante lupa binocular, MEB-EDS, espectrofotometría visible, DRX y análisis petrográfico. Los resultados indicaron que las teselas se realizaron con vidrio de silicato sódico cálcico, aunque una de ellas mostró elevados contenidos de óxidos de plomo y de cobre. Las muestras procedentes de Carmona presentaron patologías de deterioro asociadas a la humedad retenida por el mosaico durante su enterramiento, mientras que las muestras de Itálica presentaron huellas de biodeterioro. Asimismo, los resultados indicaron que en las teselas se utilizó un vidrio de inferior calidad técnica que el empleado en piezas de vajilla de cronología semejante
Caracterización física y mecánica de placas de yeso con materiales de cambio de fase incorporados para almacenamiento de energía térmica mediante calor latente
Get PDFThis article describes the design and manufacture of a gypsum board which, despite its 45 % wt content of phase change materials, meets the minimum physical and mechanical requirements laid down in the legislation on gypsum plasters (Spanish and European standard UNE EN 13279 and Spanish specifications for gypsum acceptance, RY 85). Under this design, a one-metre square, 1.5-cm thick board contains 4.75 kg of PCM, much more than in any prior drylining (the maximum attained to date is 3 kg per m2). The mechanical and physical characteristics of this new composite were previously improved with two joint-action additives: polypropylene fibres and melamine formaldehyde as a dispersing agent.
In the 20-30 ºC temperature range, a gypsum board 1.5 cm thick containing this percentage of PCMs can store five times more thermal energy than conventional plasterboard of the same thickness, and the same amount of energy as half-foot hollow brick masonry.En esta investigación se ha diseñado y fabricado un panel de escayola que incorpora un 45% en peso de material de cambio de fase, manteniendo las propiedades físicas y mecánicas exigidas en la normativa de aplicación para yesos de construcción (UNE EN 13279 y referencias a la RY 85). Así, un panel de 1,0 m2 y 1,5 cm de espesor, contiene 4,75 kg de PCM, cantidad muy superior a la conseguida hasta la fecha (3 kg/m2). Para ello se ha mejorado previamente sus prestaciones mecánicas y físicas mediante adiciones binarias: fibras de polipropileno y dispersión de melanina formaldehído.
Este porcentaje es capaz de almacenar en 1,5 cm de espesor cinco veces la energía térmica de un panel de cartón yeso con el mismo espesor y la misma cantidad que una fábrica de 1/2 pie de ladrillo hueco, en el rango de temperaturas próximas a la de confort (20-30 ºC)
Efecto del enrollado y enderezado en las propiedades mecánicas de barras de acero de diámetro medio y grande fabricadas en rollo
Get PDFReinforcing bars produced in coils offer important logistic and environmental advantages, for this reason there is a tendency to produce them in medium and larger diameters. Fabrication introduces complex load and temperature histories producing residual stresses. This paper presents an experimental and theoretical study of the incidence in the mechanical properties of reinforcing bars manufactured in coils, mainly in terms of ductility. Experimentation included phases of characterization of the core and crown regions of the bar, and comparison of straight bars and identical rolled bars straightened in laboratory conditions. Numerical study is based in a mixed-hardening constitutive model and allows considering the actual geometry of the bar as well as the high temperatures involved. The model identifies the origin and distribution of residual stresses and the main effects in the mechanical properties of the bars. Finally, recommendations are given regarding coil radius in order to control bar ductility.Las armaduras en rollo ofrecen grandes ventajas logísticas y medioambientales, por lo que tienden a fabricarse en diámetros medios y grandes. La fabricación introduce complejas historias de carga y temperatura produciendo tensiones residuales. En este artículo se presenta un estudio experimental y numérico sobre la incidencia en las propiedades mecánicas de las barras en rollo, principalmente en la ductilidad. La experimentación incluye fases de caracterización de las zonas del núcleo y corona de la barra, y la comparación entre barras rectas y barras enrolladas idénticas enderezadas en condiciones de laboratorio. El estudio numérico se basa en un modelo constitutivo de endurecimiento mixto y permite considerar la geometría real de la barra y las altas temperaturas involucradas. Se identifican los orígenes y distribuciones de las tensiones residuales y los principales efectos que se producen en las propiedades mecánicas. Finalmente, se recomiendan radios de rollos para controlar la pérdida de ductilidad
Influencia de la radiación láser de CO2 en las propiedades mecánicas de pastas de cemento portland
Get PDFThis article presents the results of the treatment of fresh cement pastes with CO2 laser radiation (10.6μm), in order to improve its mechanical properties in addition to obtaining lower setting times than those of a natural setting (without radiation .) It was observed that the CO2 laser radiation has a positive influence on the mechanical properties of cement paste, not due to the heat produced during irradiation, but due to the effect of electric field propagation on water molecules, whose are arranged around functional groups of the binder and by the effect of ration, causes a micro vibration effect, resulting in a more compact and less porous paste which has better mechanical properties compared to natural setting paste. The internal and surface temperature of the samples, the evolution of setting, Young's modulus (using ultrasonic pulse velocity) and compressive strength were registered.En este artículo se presentan los resultados correspondientes al tratamiento de pastas frescas de cemento con radiación láser de CO2 (10.6µm), con el propósito de mejorar sus propiedades mecánicas además de obtener tiempos de fraguado menores a los del fraguado en forma natural (sin radiación). Se demostró que la radiación con láser de CO2 influye positivamente en las propiedades mecánicas de la pasta de cemento, no por el calentamiento producido durante la irradiación, sino por el efecto de la propagación del campo eléctrico sobre las moléculas de agua que están dispuestas alrededor de los grupos funcionales del aglutinante y que al rotar producen un efecto equivalente a micro vibraciones, dando como resultado un material más compacto, con menos poros y mejores propiedades mecánicas respecto al fraguado natural. Se registró la temperatura interna y superficial de las muestras, la evolución del fraguado, el módulo de Young y la resistencia a compresión