Materiales de Construcción (E-Journal)
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Preparación y caracterización de cementos belíticos blancos activados con dopantes alcalinos
Get PDFActivated white cement clinkers with a theoretical 60% (wt) belite (dicalcium silicate) content were prepared at a temperature 100 ºC lower than used to manufacture conventional white Portland cement clinkers. Activation was achieved by adding variable amounts of K2CO 3 or Na2CO 3 to the raw mixes. Rietveld quantitative analysis of X-ray diffraction findings showed that adding the alkalis stabilized the high temperature belite polymorphs. When 2.0% (wt) of Na2O was added, the composition (by wt) found was 16.4(4)% alpha-C2S, 16.7(8)% alpha’-H-C2S, 23.2(6)% beta-C2S, 32.7(7)% total C3S, 9.5(2)% orthorhombic C3A and 1.50(5)% free lime. Due to the high volatilization rate of K2O under the experimental conditions, it stabilized the alpha-type C2S less effectively than Na2O. A calorimetric study was likewise performed to correlate the phase composition with early age hydration (behaviour).Se han preparado clínkeres blancos activados con un porcentaje en peso teórico de belita (silicato dicálcico) del 60%, a una temperatura 100 ºC menor que los clínkeres Portland blancos convencionales. El proceso de activación se ha llevado a cabo añadiendo a las mezclas crudas cantidades variables de K2CO3 o Na2CO 3. Utilizando la difracción de rayos-X y la metodología de Rietveld se ha comprobado la estabilización a temperatura ambiente de porcentajes variables de los polimorfos de alta temperatura de la belita por la adición de alcalinos. De hecho, al añadir 2,0% en peso de Na2O se ha obtenido 16,4(4)% de alfa-C2S, 16,7(8)% de alfa’-H-C2S, 23,2(6)% de beta-C2S, 32,7(7)% de C3S total, 9,5(2)% de C3A ortorrómbico y 1,50(5)% de cal libre, porcentajes en peso. Se ha comprobado que el grado de volatilización de los alcalinos, en estas condiciones de preparación, ha sido muy acusado para el K2O, lo que ha provocado una menor estabilización de los polimorfos tipo-alfa-C2S. Además, se ha realizado un estudio calorimétrico para correlacionar el ensamblaje de fases con el comportamiento de hidratación a edades tempranas
Efecto de surfactantes sintéticos, salinidad y alcalinidad sobre las propiedades de las emulsiones asfálticas para impermeabilización
Get PDFThis paper studies the effect of salinity, alkalinity and amount of ionic and non-ionic synthetic surfactants in the aqueous emulsifier used to prepare oil-in-water or asphaltic emulsions on the performance of such substances as waterproofing on buildings. The emulsion systems studied here were prepared with Venezuelan extra heavy oil. The findings showed that the four variables modified viscosity, surface tension and mean particle size, physical properties that are instrumental to asphalt emulsion stability.Este trabajo estudia la influencia de las variables salinidad, alcalinidad y cantidad de surfactantes sintéticos, tanto iónicos como no iónicos, existentes en el emulsivo acuoso empleado para formular emulsiones asfálticas, con vistas a la aplicación de las mismas como recubrimientos impermeabilizantes en edificaciones. Para la preparación de los sistemas emulsionados objeto de estudio, se utilizó como producto bituminoso un crudo extrapesado procedente de Venezuela. En tal sentido, los resultados obtenidos muestran cómo las cuatro variables de formulación anteriormente mencionadas modifican una serie de propiedades físicas (viscosidad, tensión superficial y diámetro promedio de partícula) muy determinantes para la estabilidad de las referidas emulsiones asfálticas
Método de análisis para determinar el contenido de humedad adecuado para la obtención de resistencias en fachadas trasventiladas de piedra natural sometidas al agua de lluvia
Get PDFThe article discusses the effect of the assumptions about moisture content on the design of ventilated façades with porous natural stone cladding. Moisture is shown to impact cladding strength and condition its dimensions. For this reason the performance of such façades when exposed to water should be analyzed more fully than specified in EN standards. An example is given of how to conduct such an analysis, along with guidelines for choosing a moisture content value that correctly reflects the absorption levels attainable in such façades. This value is then used to determine panel mechanical strength. Application of the method to three sandstones from Northeastern Spain showed the utility of the type of analysis proposed.El artículo muestra la influencia que tiene la consideración del contenido de humedad en el diseño de las fachadas trasventiladas hechas de piedra natural porosa. Se comprueba cómo este factor influye en la resistencia de las placas y condiciona sus dimensiones. Por ello se propone realizar un análisis más amplio del comportamiento frente al agua, que el propuesto por las normas EN. A través de un ejemplo, se muestra cómo realizar dicho análisis y se dan pautas para elegir un contenido de humedad que represente el grado de absorción que la piedra pueda alcanzar en este tipo de fachadas. Con este contenido, se determinarán las resistencias mecánicas de las placas. El estudio se ha aplicado a tres areniscas de la misma zona del noreste español, obteniendo resultados que demuestran la utilidad del análisis que se propone
Caracterización física y mecánica de los morteros antiguos. Aplicación a la evaluación del estado de conservación
Get PDFAn understanding of the physical and mechanical characteristics of historic mortars is of vital importance in the selection of repair mortars for historic buildings. As a result, a need has arisen for test methods that can be used to assess those characteristics in irregular, friable samples.The present paper discusses the results of the experimental characterization of historic Portuguese mortars. The test methods used to evaluate water resistance and compressive strength are described. The compressive strength values found for new mortars using the method proposed and the method specified in European standards are compared and the results used to draw conclusions on the potential of the new technique.The correlation between the initial degree of deterioration determined by visual inspection and the experimental data is discussed.El conocimiento de las características físicas y mecánicas de los morteros antiguos es muy importante a la hora de seleccionar morteros de reparación y de planear adecuadamente cualquier intervención de reparación. Así, se hace necesario definir los métodos de ensayo de caracterización aplicables a las muestras irregulares y friables para evaluar dichas características. En el presente trabajo se presentan y analizan algunos resultados de caracterización experimental de morteros antiguos portugueses, y se describen los métodos de ensayo utilizados para evaluar el comportamiento al agua y la resistencia a la compresión. Mediante la comparación con los resultados obtenidos en los ensayos con morteros nuevos, usando dichos métodos y también los métodos recomendados por la norma europea, se sacan conclusiones sobre el potencial de los métodos.Por último, se establece una correlación entre los resultados experimentales y el nivel de deterioro inicial atribuido a los morteros antiguos mediante inspección visual
Diferenciación cinética y morfológica de ettringitas mediante metakaolín, cementos Portland y el ensayo ASTM C 452-68. Parte II: diferenciación morfológica mediante análisis por SEM y DRX
Get PDFThe same cementitious materials (OPCs, SRPCs and matekaolin, MK), the same blended cements and the same ASTM C 452-68 test than in Part I, were used. Other complementary determinations were: chemical analysis of cementing materials, SEM and XRD analysis of ettringites and specific properties of some cement tested and of their pastes.The experimental results have also demonstrated that when 7.0% SO3, equivalent to 15.05% of gypsum, was added to the M pozzolan-containing Portland cement and tested with the ASTM C 452-68 method, it was not found to behave aggressively but rather as “setting regulator ”, because the increase in mechanical strengths over time and setting times in these mixes were, therefore, similar to the pattern observed in any PC. However, when the gypsum content was raised to triple than that amount (21.0% SO3), it behaved aggressively. In both cases, logically, ettringite from both origins were involved in the resulting beneficial or adverse behavior.En esta Parte II se utilizaron los mismos materiales cementíceos (CPO, CPRS, y metakaolín, MK), los mismos cementos de mezcla y el mismo método de ensayo ASTM C 452-68 que en la Parte I. Otras determinaciones complementarias fueron: análisis químico de los materiales cementíceos, análisis por DRX y SEM de ettringitas y propiedades específicas de algunos cementos ensayados y de sus pastas.Los resultados experimentales obtenidos han demostrado también que, el 7.0% de SO3 presente en los 30 cementos de mezcla con MK, ensayados conforme el método ASTM C 452-68, no se comporta como agresivo sino como ”regulador de fraguado”, porque los tiempos de fraguado y el aumento de resistencias mecánicas fueron como los de cualquier CP. De aquí que algunos de esos cementos de mezcla puedan ser considerados “cementos hidráulicos expansivos”, el resto, no. Sin embargo, cuando la cantidad de yeso aportada fue el triple (21,0% SO3), se comportó como agresivo, motivo por el cual ninguno de los referidos 30 cementos de mezcla pudo ser calificado de elevada ni moderada resistencia a los sulfatos. Y en ambos caso, la ettringita de ambos orígenes estuvo implicada. Tanto cuando el resultado final de su comportamiento final fue beneficioso, como cuando fue nocivo
Caracterización por XANES, análisis mineralógico y aplicación industrial de un depósito de caolín de México
Get PDFA kaolin obtained from Villa de Reyes, a region near to San Luis Potosí (México) was characterized by means of X-ray powder diffraction (XRD, optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray fluorescence (XRF), X-Ray Absorption Near Edge Spectroscopy (XANES), thermal analysis (DTA/TGA), dilatometry (DIL), and chemical analysis. Mineralogical and morphological characteristics of the mineral are presented. The kaolin sample was formed mainly by kaolinite, but other minor phases were also detected such as quartz, cristobalite, tridymite, and dolomite. The high content of volcanic glass detected, by optical microscopy, revealed an incomplete kaolinization process of the raw material. The reddish color of the kaolin was associated with the free iron content in the form of limonite [FeO(OH)], which was determined by XANES. The influence of the particle size on the whiteness of kaolin was evaluated. Dilatometric analysis revealed a strong thermal expansion between 110 y 240 °C, which would difficult the use of this material in traditional ceramic applications. On the other hand the presence of glass and high temperature phases of SiO2, such as cristobalite and tridymite will favor its use in the cement industry.El caolín obtenido de Villa de Reyes, una región cercana a San Luis Potosí, México, fue caracterizado por las siguientes técnicas: difracción de rayos-X en polvos (DRX), microscopía óptica (MO), microscopía electrónica de barrido (MEB), fluorescencia de rayos-X (FRX), espectroscopía de absorción de rayos-X (XANES), análisis térmico (DTA/TGA), dilatometría (DIL) y análisis químico. Los resultados del análisis mineralógico mediante DRX mostraron un mineral constituido principalmente de caolinita, con una contribución minoritaria de cuarzo, cristobalita, tridimita y dolomita. El análisis por microscopía óptica reveló un alto contenido de material amorfo volcánico, indicando una caolinización incompleta del material vítreo. El color rojo observado en el caolín fue asociado con la presencia de hierro en la forma de limonita [FeO(OH)], la cual fue determinada mediante XANES. Se analizó la influencia del tamaño de partícula en el color del caolín. El análisis dilatométrico reveló una fuerte expansión térmica entre 110 y 240 °C, lo cual dificultaría el empleo del material estudiado en la industria cerámica tradicional, en cambio la presencia de vidrio y las fases de alta temperatura del SiO2, cristobalita y tridimita, favorecen su empleo en la industria cementera
Verificación de la isotropía del hormigón proyectado por vía húmeda
Get PDFIt is well known that there are differences between the fresh mix concrete and the placed concrete sprayed using dry or wet-mix process. Because of that, the characterization of such material is carried out in cores extracted parallel to the spray direction from sample panels. However, in many applications (e.g. tunnel lining), considerable compressive stresses appear along the transversal direction. In this paper different spayed concretes are evaluated. It was observed that the values of compressive strength and modulus of elasticity were different depending on the direction of measurement. These differences are related to a preferential orientation of the coarse aggregate due to the characteristics of the casting process. Rather than applying classic empirical methods, the concrete mixes used in this study were designed according to a new proportioning method based on the difference between the composition of the fresh mix concrete and the placed concrete.Dadas las diferencias entre el hormigón de partida y el colocado, la evaluación de las propiedades de un hormigón proyectado, por vía húmeda o seca, se realiza mediante la extracción de testigos, evaluándose las propiedades mecánicas o deformacionales de forma uniaxial, según la dirección de la proyección. No obstante, son muchas las aplicaciones, como es el caso del sostenimiento en túneles, en las que esta disposición no representa la forma de trabajo principal del hormigón en la estructura. En el presente artículo se ha verificado que pueden existir diferencias en la resistencia a compresión y módulo de elasticidad del hormigón proyectado por vía húmeda, según la dirección de evaluación. Éstas van ligadas a la orientación que sufre el árido grueso como consecuencia de la puesta en obra del hormigón. Asimismo, el hormigón proyectado del estudio se ha dosificado utilizando como procedimiento de dosificación una propuesta metodológica, basada en las diferencias entre hormigón colocado y de partida, en contraposición a los métodos habituales de dosificación que se fundamentan en la experiencia