Materiales de Construcción (E-Journal)
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Análisis experimental de uniones con barras de acero encoladas en maderas de castaño y elondo
Get PDFThis article summarizes the results of an extensive experiment designed to determine the effect of geometric and mechanical parameters on the axial strength of the bonds formed when threaded steel bars are glued into sawn hardwood timber. The studies conducted to date on glued wood joints have focused primarily on softwood glued laminated timber or glulam. In the present study, specimens made from two hardwood species with very different physical and mechanical properties were used to evaluate the effect of wood characteristics on the axial strength of such bonds. Several geometries were tested by loading a total of 190 specimens to failure.
The ultimate load values found for the specimens were compared to the design values proposed in the final draft version of Eurocode 5 (prEN 1995-1-1(2001)).En el presente artículo se resumen los resultados de una amplia campaña experimental encaminada a evaluar la influencia de los distintos parámetros geométricos y mecánicos en la capacidad resistente de uniones realizadas con barras roscadas de acero encoladas en madera aserrada de frondosa. Los estudios existentes en el campo de las uniones encoladas en madera se han centrado fundamentalmente en el análisis de uniones realizadas en madera laminada de especies coníferas. Con objeto de evaluar la influencia de las características de la madera en la capacidad resistente de la unión se ensayaron probetas realizadas con dos especies de madera frondosa de características físicas y mecánicas muy diferentes. Se utilizaron diversas configuraciones geométricas. Un total de 190 probetas han sido ensayadas hasta rotura.
Los valores de carga de rotura alcanzados por las probetas se han comparado además con los valores de cálculo propuestos por el Eurocódigo 5, en su versión de borrador final prEN 1995-1-1(2001)
Reacción álcali sílice en el hormigón debido al mortero adherido del árido reciclado
Get PDFThe durability of recycled concrete must be determined before this material can be used in construction. In this paper the alkali-silica reaction in recycled concrete is analyzed. The recycled concrete is made with recycled aggregates, composed by original limestone aggregates and adhered mortar with reactive silica sand, and high alkali content cement. Due to the manufacturing process used for concrete production and the high water absorption capacity of recycled aggregates, cement accumulation happens in the interface (ITZ). The concentration of alkalis on the surface of recycled aggregates- ITZ and the presence of reactive sand in the mortar adhering to the recycled aggregate induce an alkali-silica reaction in 6-month concrete. The existence of this reaction is confirmed by environmental scanning electron microscopy (ESEM) and EDX analysis. The mechanical properties of 6-month recycled concrete were similar to those values at 28-days of curing.La durabilidad del hormigón fabricado con árido reciclado es necesario determinarla antes de su utilización como material de construcción. En este artículo se analiza la reacción álcali-sílice manifestada en el hormigón fabricado con árido reciclado procedente de hormigón (compuesto de árido original calizo y mortero adherido de arena sílice reactiva), y cemento de alto contenido en álcalis. Debido al proceso de fabricación del hormigón y la alta capacidad de absorción del árido reciclado se produce una acumulación del cemento en la Interfase (ITZ). Debido al contacto directo de los álcalis del cemento con la arena sílice reactiva se produce una reacción álcali sílice a los 6 meses de edad del hormigón. Se realiza un análisis mediante microscopio electrónico de barrido ambiental (ESEM) y sistema analítico de EDX. Se determina que las propiedades mecánicas del hormigón reciclado a 6 meses son similares a las obtenidas a los 28 días de curado
Refuerzo a cortante de ménsulas con polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP)
Get PDFCorbels constitute what are known as “disturbed” regions in concrete structures, where typical shear failure may be anticipated on the grounds of small shear span-to-depth ratios. The concentration of stress induced by the weight of girders on the very small loadbearing areas in corbels often causes cracking in bridges and other structures. Little experimental research can be found in the literature on the shear strengthening of corbels. In the present study, nine such members were tested. Two had no carbon fibre reinforced polymers attached, while CFRP laminates were externally bonded to the other seven, in a number of different spatial arrangements. Ultimate shear strength was found and compared for all specimens. The results showed that CFRP configuration and geometry directly affected corbel shear strength, which was higher in all the CFRPstrengthened corbels than in the controls. The highest strength values were recorded for specimens whose shear-critical area was wrapped in CFRP.Las ménsulas constituyen lo que conocemos como regiones de “distorsión” en las estructuras de hormigón, zonas en que pueden preverse roturas por cortante debido a las bajas relaciones luz de cortante-canto presentes en ellas. La concentración de solicitaciones producida por el peso de las vigas sobre superficies de carga muy reducidas en las ménsulas a menudo provoca el agrietamiento de puentes y otras estructuras de obra civil. En la literatura especializada sobre el refuerzo a cortante de las ménsulas existen escasos ejemplos de estudios experimentales. Para la presente investigación se han realizado ensayos con nueve elementos de este tipo. Dos de ellos no incluían polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP), mientras que los siete restantes llevaban láminas externas de CFRP, dispuestas siguiendo distintas configuraciones espaciales. Los resultados indican que la configuración y la disposición geométrica de los CFRP repercuten directamente en su resistencia a cortante, que ha resultado ser superior en todas las ménsulas reforzadas con CFRP que en las probetas de control. Los valores más altos de resistencia se han registrado en las probetas en las que la superficie más solicitada por el esfuerzo cortante estaba totalmente confinada por CFRP
Nuevos materiales absorbentes acústicos basados en fibra de kenaf
Get PDFAcoustic Standards in the building are responsible for, companies and individuals, propose new acoustic materials for the sound isolation. This paper presents a new sound-absorbent material, it is based on natural fibres, particularly fibres of kenaf. It also proposes an empirical model for this material, this models depends on the frequency. There are accepted models from the scientific community about mineral wool, glass wool, rock wool, foam or polyester fibre. Several of these models are empirical. They are obtained from the equation adjustments about the acoustic impedance and propagation constant behaviour, depending upon the flow resistivity, fibre’s diameter and density. There are even standards like UNE-EN 12354-6 where these models are accepted under certain limitations like the fundamental basis as in the materials’ acoustics behaviour prediction. From the various tests conducted in the laboratory, empirical equations are proposed for this new acoustic material. In addition, there has been a first approach to validate this model in combination with a micro-structural model, based on the steps taken by Bies-Hansen (1), which allows us to obtain the value of the resistance to flow.El carácter marcadamente prestacional de las normativas acústicas en la edificación abre el camino a la propuesta, por parte de empresas y particulares, de nuevos materiales acústicos susceptibles de ser utilizados en el ámbito de la acústica de la edificación. Éste es el caso que nos ocupa en el presente trabajo en el que se presenta un nuevo material acústico absorbente basado en fibras vegetales, concretamente el kenaf. Además se propone un modelo empírico de modelización del comportamiento absorbente de varias composiciones de este material en función de la frecuencia. Existen modelos de diferentes lanas minerales, lanas de roca, lanas de vidrio, espumas o lanas de poliéster. Algunos de estos modelos —llamados empíricos— se obtienen a partir del ajuste de ecuaciones de comportamiento de la impedancia acústica y la constante de propagación del material, en función de la resistencia al flujo, diámetro de las fibras, densidad, etc. Existen normativas como la UNE-EN 12354-6 que aceptan bajo ciertas limitaciones estos modelos como base en la predicción del comportamiento acústico de los materiales. A partir de los diferentes ensayos realizados en laboratorio, se proponen las ecuaciones empíricas de comportamiento acústico de este nuevo material. Además, se ha realizado un primer acercamiento a validar este modelo combinándolo con un modelo micro-estructural, basándonos en los pasos seguidos por Bies-Hansen (1), que nos permita obtener el valor de la resistencia al flujo
Modelización y contraste experimental del comportamiento mecánico del vidrio laminado estructural
Get PDFThis paper presents a numerical simulation of the mechanical behaviour of laminated glass plates (glass- PVB-glass) and its experimental verification. The viscoelastic characterization of the intermediate layer of PVB has been done by means of stress relaxation tests at various temperatures. The consideration of PVB as a viscoelastic material permits to analyze the real response of the structural element of laminated glass under time variations of temperature, of application of loading, of stress state, etc. Displacements obtained with the numerical analysis have been verified experimentally with laminated glass plates under lateral load using close range photogrammetry and dial gauges indicators. The analysis of results confirms the time dependent behaviour of the glass-PVB-glass laminate and suggests the validity of the proposed model.Este trabajo presenta la simulación numérica del comportamiento mecánico de placas de vidrio laminado (vidrio-PVB-vidrio) y su comprobación experimental. La caracterización viscoelástica de la lámina intermedia de PVB se ha realizado mediante ensayos de relajación de tensiones a diversas temperaturas. La consideración del PVB como material viscoelástico permite analizar la respuesta real del elemento estructural de vidrio laminado ante variaciones en el tiempo de la temperatura, de la velocidad de aplicación de las cargas, del estado tensional, etc. Los desplazamientos obtenidos numéricamente han sido contrastados experimentalmente en placas de vidrio laminado sometidas a carga lateral mediante fotogrametría de objeto cercano y relojes comparadores. Del análisis de los resultados se confirma el comportamiento variable en el tiempo del conjunto vidrio-PVB-vidrio y se deduce la validez de la modelización propuesta
Cortante-fricción de los hormigones reciclados
Get PDFThe aim of this research was to determine the behavior of recycled concrete in response to the phenomenon of shear transfer. To perform it, a conventional control concrete and a concrete with 50% recycled coarse aggregate were designed. An additional goal was to shed light on how this behavior is modified with a pozzolanic addition, silica fume. Therefore, two types of concrete were designed, a conventional and a recycled concrete, both made with 8% of silica fume.
In conclusion, a reduction of shear friction capacity was observed in recycled concretes, considerably higher in the case of the specimen without reinforcement. The addition of silica fume improved the behavior of recycled concretes.
The results obtained were compared with the formulations of the different authors. In all cases, these were found to be conservative. However, the safety margins offered by recycled concretes are lower than those obtained with conventional concretes.En esta investigación se estudió el comportamiento de los hormigones reciclados frente al fenómeno de transmisión de cortante. Para ello se diseñó un hormigón convencional de control y un hormigón con el 50% del árido grueso reciclado. Adicionalmente, para determinar cómo este comportamiento se ve modificado con la incorporación de una adición puzolánica (humo de sílice), se procedió al diseño de un hormigón convencional y su correspondiente reciclado con un 8% de humo de sílice.
Los resultados indicaron una disminución de la capacidad frente a este fenómeno en los hormigones reciclados, más acusada en ausencia de armadura pasante. La adición de humo de sílice mejora el comportamiento de este material.
Los resultados experimentales obtenidos se compararon con formulaciones teóricas de diversos autores, concluyéndose que éstas son, en todos los casos, conservadoras, aunque reducen el margen de seguridad en los hormigones reciclados
Caracterización del sistema poroso y de su influencia en el deterioro por cristalización de sales en calizas y dolomías explotadas en Abanto (Zaragoza, España)
Get PDFThe Abanto natural stone is a rock used in modern constructions and currently quarried as an ornamental rock in Abanto, Zaragoza. The varieties described here are a limestone with depositional texture and a crystalline limestone. In this work we have carried out a detailed study of the mineralogy, texture, hydric behaviour, pore system characteristics, dynamic behaviour and behaviour against the effects of salt crystallisation. After 30 cycles of salts crystallization, the weight loss in these rocks is lower than 0.5%. This low weathering is a consequence of the configuration of their pore system, characterised by a low open porosity and high percentages of microporosity with pore-throat sizes on average of less than a 0.2 µm.
The petrographical and physical characteristics, as well as its high resistance against salt crystallisation confer these rocks a high technical quality for their use as building stones in modern construction.La piedra natural de Abanto es un material utilizado en obra civil moderna y explotado como roca Ornamental en Abanto (Zaragoza). Las variedades caracterizadas son una caliza con textura deposicional y una caliza cristalina. En este trabajo se ha realizado un detallado estudio de su mineralogía, textura, características del sistema poroso, comportamiento hídrico, comportamiento dinámico y de su comportamiento frente a la cristalización de sales. La pérdida en peso en estas rocas es inferior al 0,5% tras realizar 30 ciclos de cristalización de sales. Esta baja alterabilidad es consecuencia de la configuración del sistema poroso, caracterizado por presentar una baja porosidad abierta y porcentajes elevados de microporosidad con tamaños de radios de acceso de poro preferentemente inferiores a 0,2 µm.
Sus características petrográficas y físicas, así como su elevada resistencia frente a la cristalización de sales, les confieren unas buenas cualidades técnicas para su utilización como materiales de usos constructivos