Materiales de Construcción (E-Journal)
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Árido siderúrgico en hormigones: proceso de envejecimiento y su efecto en compuestos potencialmente expansivos
Get PDFGrowing numbers of plants have sprung up in recent years to treat the electric arc furnace slag generated in scrap metal melting. When this by-product is separated, crushed and screened, it yields a granular material known as steel slag aggregate, which may be profitably used in the manufacture of commercial concrete. The feasibility of this application depends essentially on the volume stability of the resulting aggregate.
The present paper discusses the potentially expansive compounds (Cl-, SO3, free CaO and free MgO) present in aggregate derived from different types of black slag during aggregate ageing. The aim is to establish optimal ageing conditions to ensure volume stability in steel slag aggregate. The findings showed that the slag analyzed had low concentrations of the expansive compounds studied and that possible swelling can be reduced by 45day ageing.En los últimos años están surgiendo diferentes plantas de tratamiento de las escorias generadas en el proceso de fusión de la chatarra en los hornos de arco eléctrico. Mediante procesos de separación, machaqueo y cribado se obtiene un material granular denominado árido siderúrgico, que puede ser atractivo para su utilización en la fabricación de hormigones comerciales. En este sentido, la viabilidad de dicha aplicación dependerá, fundamentalmente, de asegurar su estabilidad en volumen.
Este trabajo presenta un estudio de los compuestos potencialmente expansivos (Cl-, SO3, CaO libre y MgO libre) de los áridos siderúrgicos procedentes de diferentes tipos de escorias negras, así como su evolución después de un proceso de envejecimiento. El objetivo es establecer las condiciones óptimas de un proceso de envejecimiento a partir del cual se pueda asegurar la estabilidad, en volumen, del árido siderúrgico. Los resultados evidencian que las escorias analizadas tienen bajas concentraciones de los compuestos expansivos analizados y que el proceso de envejecimiento puede reducir la posible inestabilidad de volumen después de 45 días de tratamiento
Efecto de las condiciones de curado en las propiedades mecánicas de los morteros con partículas superabsorbentes
Get PDFThis paper describes the effect of curing conditions on the mechanical properties of mortars containing superabsorbent polymers (SAP). Curing temperature and relative humidity were varied from 20 to 40 ºC and 30 to 95%, respectively, in mixes with different water/cement and cement/aggregate ratios. Tensile and compressive strength tests were performed at several ages. Weight loss over time was measured and related to curing conditions and strength. The addition of SAPs was found to effectively maintain cement-based mortar strength under extreme curing conditions.Este artículo presenta el efecto de las condiciones de curado sobre las propiedades mecánicas de los morteros a los que se han añadido polímeros superabsorbentes como agentes de curado interno. Los morteros se curaron a dos temperaturas, 20 y 40 °C, y a varios valores de la humedad relativa entre el 30 y el 95%. Se estudió asimismo dicho efecto en función de la relación agua/cemento. Se realizaron pruebas de resistencia a la compresión y a la tracción a distintas edades. Los resultados incluyen la evolución de la pérdida de masa y su relación tanto con las condiciones ambientales como con el comportamiento resistente de los morteros. El curado interno de éstos con polímeros superabsorbentes permitió el mantenimiento de sus propiedades mecánicas en condiciones de curado extremas
Aplicación del diseño estadístico de mezclas para la formulación de pasta autocompactante
Get PDFThe self-compacting concrete formulation means to elaborate a self-compacting cement paste to which will be injected aggregates. The purpose of this work is to find the composition of this cement paste containing local materials (pozzolanic cement, limestone fillers, superplasticizer and water) having self-compacting properties. The use of the experimental plans method shows that it is possible to delimit an experimental field bounded by the volumetric proportions of materials composing the paste. The field was transformed in equations form conditioned by implicit constraints, defining zones of minimal shearing threshold and maximum viscosity; numerical resolution submitted to the optimization criteria permitted to define the volumetric proportions of each mixing parameter contributing to the preparation of an optimal paste. After experimental checking to validate obtained results, conclusions are that, from results given by ternary diagrams and desirability’s functions, a composition of an optimal self-compacting cement pas was obtained.En este trabajo se estudia la constitución de una pasta autocompactante a base de materiales locales argelinos (cemento binario de base puzolánica natural de Beni Saf y filler calizo de cantera). La reología de la pasta se estudia en función de las dosificaciones de cemento, caliza, superplastificante y agua. La fluidez de las pastas así formadas se deducen de los ensayos de escurrimiento del mini cono y del tiempo de flujo en el cono de Marsh. Utilizando el diseño estadístico de mezclas, el número de ensayos se ha visto considerablemente reducido, el problema se transformó en ecuaciones y después se resolvió numéricamente. A partir de las curvas de los diagramas ternarios, uniendo las respuestas de escurrimiento y el tiempo de flujo de las pastas en función de las dosificaciones en constituyentes y estudiando las funciones de conveniencia para cada respuesta, se terminará por deducir una composición de pasta autocompactante
Reactividad árido-álcali en áridos empleados para hormigón
Get PDFThe aim of this work is to contribute to the knowledge of the interactions between aggregates and the components of the interstitial phase of concrete and to determine whether those aggregates that are subsequently used in the manufacture of concrete are reagents and are therefore likely to undergo a progressive deterioration of their initial properties.
An initial petrographic study of each aggregate is performed in order to be able to determine its subsequent behaviour and reactivity under the influence of various factors. The potential reactivity of different silicaceous aggregates (slates, gneiss, hornfels, granites, quartzite and serpentine) is then determined by a chemical method for evaluating the potential reactivity of aggregates and an accelerated method in mortar specimens, and finally the surface reactivity is investigated.
The results of these studies suggest that some aggregates are able to react with the components of the interstitial phase of concrete. The existence of this kind of interaction is confirmed by the results of the surface investigations before and after the basic reaction.Este trabajo pretende contribuir al conocimiento de las reacciones de interacción entre los áridos y los componentes de la fase intersticial del hormigón y determinar si estos áridos, empleados posteriormente en la fabricación del hormigón, son reactivos y por tanto susceptibles de provocar una disminución progresiva de sus propiedades iniciales.
Para la caracterización de cada árido se ha realizado un estudio petrográfico, fundamental a la hora de determinar su posterior comportamiento en términos de reactividad frente a diversos factores. Seguidamente, se ha analizado la reactividad potencial de diferentes áridos silicatados (pizarras, gneis, corneanas, granitos, cuarcita y serpentina) mediante los dos métodos normalizados existentes: el método químico para la determinación de la reactividad potencial de áridos y el método acelerado en probetas de mortero; y para contrastar ambos hemos seguido el método de la reactividad superficial.
Los resultados determinan que algunos áridos son susceptibles de reaccionar con los componentes de la fase intersticial de hormigón. La observación de su textura antes y después del ataque denota la existencia de esta interacción
El efecto del humo de sílice y el metacaolín en el proceso de envejecimiento de los morteros de cemento reforzados con fibras de vidrio (GRC)
Get PDFThe deterioration of the mechanical properties of glassfibre reinforced concrete (GRC) over time rules out the use of this material in load-bearing structures. While one possible solution to this problem is the addition of pozzolans or metakaolin to the cement mortar, the amounts needed to ensure GRC integrity raise its price to non-competitive levels.
Experimental research has been conducted to analyze whether the addition of small amounts of silica fume or metakaolin can prevent or mitigate the ageing issue.
Unfortunately, the findings indicate that the addition of small proportions of metakaolin or silica fume to GRC are ineffective in improving its long-term performance.Para el uso del mortero de cemento reforzado con fibras de vidrio (GRC) en estructuras portantes se han de solucionar los problemas de reducción de las propiedades mecánicas que aparecen con el paso del tiempo. Estos problemas pueden ser solucionados mediante la adición de puzolanas o de metacaolín, a la pasta de mortero de cemento. Sin embargo, la cantidad de metacaolín que ha de ser añadida es elevada y el precio del GRC fabricado está fuera del mercado.
Se ha realizado una campaña experimental que analiza si la adición de humo de sílice o de metacaolín en proporciones reducidas consigue evitar o paliar el problema del envejecimiento, que supone un freno al uso del GRC en elementos estructurales.
Desgraciadamente, los resultados experimentales muestran que proporciones bajas de metacaolín o de humo de sílice no son efectivas para reducir el problema de pérdida de propiedades mecánicas
Estudio comparativo de la variación de las propiedades hídricas y el aspecto de la piedra natural y el ladrillo tras la aplicación de 4 tipos de anti-grafiti
Get PDFIn this article a comparative study of the behaviour of different commercial anti-graffiti on natural stone and brick is presented. 8 different European substrates were selected and 4 commercial anti-graffiti of different chemical nature were applied on these substrates. The variations of their hydric properties and aspect (colour and gloss) with regard to the untreated substrates were later studied in the laboratory.
The results obtained permitted to assess the suitability of 4 of the main types of chemical formulations employed to be used as anti-graffiti. This study concludes that the sacrificial anti-graffiti with polymeric paraffins in its composition presents the lowest reductions of the hydric properties of the studied substrates, being also the variations in colour the least perceptible.En este artículo se presenta un estudio comparativo del comportamiento de diferentes tipos de anti-graffiti comerciales sobre piedra natural y ladrillo. Para ello se seleccionaron 8 tipos de sustratos porosos de diferentes países europeos, sobre los que se aplicaron 4 anti-graffiti de distinta naturaleza química. Posteriormente se estudiaron las variaciones en sus propiedades hídricas y de aspecto (color y brillo) con respecto a los sustratos no tratados, en el laboratorio.
Los resultados obtenidos han permitido evaluar la idoneidad de 4 de los principales tipos de formulaciones químicas más frecuentemente utilizadas como anti-graffiti sobre sustratos porosos. El estudio concluye que el antigraffiti de sacrificio de composición parafínica es el producto que reduce en menor medida las propiedades hídricas de los sustratos porosos estudiados, y que menores cambios de color produce en los mismos
Estudio experimental sobre la influencia de la temperatura ambiental en la resistencia del hormigón preparado. Parte 2: implementación industrial
Get PDFThis paper is the second part of an experimental study about the effect of environmental temperature on the concrete performance, from an industrial perspective. An earlier article on its effect on aggregate, paste, mortar and concrete workability and mechanical properties reported that high temperature had a clearly adverse impact on strength, which can generally be offset with overdoses of both cement and water to maintain the original water/cement ratio. In this second part of the paper the basis of a methodological formulation is presented, with the purpose of carry out the optimization of the overdosage of cement in concrete in hot climates, in order to be industrially implemented in ready mix concrete plants. This proposal has been successfully applied in some ready mix concrete plants of the company Promotora Mediterránea 2, S.A. (PROMSA), considering that the cement content (overdosage) in concrete can be optimized without any adverse effect in its performance, reason why it is possible to reduce the production costs of concrete without reducing its quality.El presente artículo constituye la segunda parte de un estudio experimental sobre la influencia de la temperatura ambiental sobre las prestaciones del hormigón, desde una perspectiva industrial. En la primera, se estudió el efecto sobre las propiedades de trabajabilidad y mecánicas, en áridos, pasta, mortero y hormigones, detectando un claro efecto negativo de la temperatura elevada sobre la resistencia, que se suele solucionarcon una sobredosificación en cemento y agua, para mantenerla relación agua/cemento original.En esta segunda parte del artículo, se presentan las bases de una formulación metodológica para llevar a cabo la optimización de la sobredosificación de cemento en el hormigón en climas cálidos, para ser implementada industrialmente en plantas de hormigón preparado. Dicha propuesta se ha aplicado con éxito a escala industrial en plantas de producción de hormigón preparado de Promotora Mediterránea 2, S.A. (PROMSA), considerando que la sobredosificación de cemento en el hormigón puede ser optimizado sin causar detrimentos en las prestaciones del mismo, lo que permite reducir costes de producción sin castigar la calidad del producto
Origen y efectos deteriorantes del yeso en monumentos graníticos del noroeste de España
Get PDFOne of the most common forms of decay in granite monuments is the detachment of the superficial layer of the stone (plaques, plaquettes and scales). Previous studies of granite monuments in the northwest Iberian Peninsula revealed a direct relation between this type of weathering and the presence of calcium sulphate, and a mechanism whereby the salt causes this type of decay was suggested. In the present study, various hypotheses as regards the origin of the gypsum found in granite monuments are proposed. The study involved analysis of the contents of ions soluble in water, the results of X-ray diffraction analyses and the ratios of CaO/SO3 in samples of stone, mortar and deposits collected from different monuments. It was concluded that in most cases the gypsum originated from old paintworks or/and from the joint mortars, although inputs from other sources cannot be discounted, as discussedUna de las formas de deterioro más frecuente en los monumentos graníticos es la separación de la capa superficial de la piedra (placas, plaquetas y escamas). En trabajos anteriores centrados en monumentos del noroeste de la Península Ibérica, se constató la relación directa entre esta forma de alteración y la presencia de sulfato de calcio y se propuso el mecanismo a través del cual esta sal provoca este tipo de deterioro. En este trabajo se plantean varias hipótesis acerca del origen del yeso encontrado en monumentos graníticos. Para ello se comparan los contenidos de iones solubilizados en agua, los resultados de difracción de rayos X y las relaciones OCa/SO3 de muestras de piedra, morteros y depósitos recogidas en diferentes monumentos. Se llega a la conclusión de que en la mayor parte de los casos el yeso procede de antiguas pinturas o de revestimientos superficiales y de los morteros de juntas entre sillares, pero no se puede descartar la contribución de otros aportes, los cuales se discuten también en este artículo
Permeabilidad y estructura porosa de hormigones autocompactantes de resistencia moderada
Get PDFThe use of self-compacting concrete (SCC) has been on the rise in recent years. Research on this type of concrete has focused primarily on determining optimal dosage, while durability, particularly for medium strength SCC, has received much less attention.
The present study explored the permeability of a number of medium strength (characteristic strength, 30 MPa) self-compacting concretes, including SCCs made with common cement, in pursuit of a balance between performance and cost. Pressurised water and mercury intrusion porosimetry tests were conducted to determine concrete behaviour when exposed to aggressive agents.
The findings showed that the capillary networks of these concretes are essentially impermeable to aggressive agents.El hormigón autocompactante ha experimentado un amplio desarrollo en los últimos años. Los estudios sobre este hormigón se han centrado en obtener dosificaciones óptimas, mientras los relativos a su durabilidad son escasos, especialmente en el caso de hormigones de resistencia moderada.
Este trabajo se centra en el estudio de la permeabilidad de distintos hormigones autocompactantes de resistencia moderada (resistencia característica 30 MPa). El estudio incluye hormigones fabricados con cementos comunes, en los que se ha buscado un equilibrio entre prestaciones y precio. Con el fin de estudiar su comportamiento frente a la penetración de agentes agresivos, se han realizado los ensayos de permeabilidad al agua bajo presión y estudio de la porosimetría por intrusión de mercurio.
Los resultados de los ensayos ponen de manifiesto el buen comportamiento de estos hormigones frente a la posible penetración de agentes agresivos por la red capilar
Influencia de las fendas en la resistencia de la madera estructural
Get PDFDetailed measurements of drying fissures were carried out on 28 pieces of gross cross-section structural Scots pine timber. Different parameters have been proposed to measure their magnitude: length, depth, thickness and slope of grain, as well as an index of area in the neutral axis plane (ratio of effective to total surface). The parameters of fissures have been related to bending strength, shear strength, modulus of elasticity and rupture energy obtained from mechanical tests, considering whether rupture is due to bending or shear. All of the fissures observed allows to classify the pieces as MEG according to the UNE 56544 standard. To quantify the magnitude of fissures the index of areas is proposed, while mechanical properties can be quantified by rupture energy. Analysis of the results does not show any relation between the fissures analyzed and the mode of failure, their magnitude and mechanical properties..Se han realizado mediciones detalladas de las fendas de secado en 28 piezas de madera de pino silvestre de gran escuadría. Se han propuesto diferentes parámetros para medir su magnitud en longitud, profundidad, grosor e inclinación, así como un índice de áreas en el plano medio de rasante (superficie eficaz respecto a superficie total). Se han relacionado los parámetros de fendas con resistencia a flexión, resistencia a cortante, módulo de elasticidad y energía de rotura obtenidos mediante ensayos mecánicos, teniendo en cuenta si la rotura se produce por flexión o por cortante. Todas las fendas observadas permiten clasificar las piezas como MEG según la norma UNE 56544. Se propone cuantificar las fendas mediante el índice de áreas y las propiedades mecánicas mediante la energía de rotura. El análisis realizado no muestra una relación significativa entre las fendas analizadas, los modos de rotura o las propiedades mecánicas