Materiales de Construcción (E-Journal)
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Diseño y prestaciones de morteros de albañilería elaborados con áridos reciclados procedentes de escombro de hormigón
Get PDFThe present paper discusses the technical feasibility ofusing the fine fraction of recycled aggregate fromconcrete rubble to manufacture cement mortar andpossible conditions.An initial study of the chemical and physical-mechanicalcharacteristics of fines recycled from selected concreteshowed that their high absorptivity and high sulfatecontent compared to natural limestone sands were thelimiting factors to their in masonry mortars.As in the caseof structural concrete, a blend of recycled and naturalaggregate would appear to be suitable for masonrymortars.A study of the mix proportions and characteristics ofmortars made with recycled concrete aggregate showedthat up to 25% recycled aggregate can be used incement-based masonry mortars with no significant declinein performance and no new admixtures or higher cementcontent requires.El presente trabajo presenta y discute las condiciones de viabilidad técnica para la utilización de la fracción fina de áridos reciclados, procedentes de escombro de hormigón, en la fabricación de morteros de albañilería utilizando cemento como conglomerante.Inicialmente, se estudian las características químicas y físico- mecánicas de los áridos reciclados finos procedentes de hormigón seleccionado. Se concluye que las características limitantes del árido reciclado para su uso en morteros de albañilería resultan ser la alta absorción y el elevado contenido en sulfatos, en comparación con las arenas naturales de naturaleza caliza. De forma análoga a lo recomendado en el hormigón estructural, se apunta hacia la utilización de mezclas de áridos reciclados y naturales en la fabricación de morteros de albañilería.Del estudio de dosificaciones y caracterización de morteros, elaborados con áridos reciclados de hormigón, se establece que los morteros de albañilería base cemento pueden incorporar un 25% como máximo de árido reciclado sin evidenciar pérdidas significativas de prestaciones. Y, no requiere de nuevos aditivos ni de una mayor cantidad de cemento
Rehabilitación de pavimentos de hormigón empleando la técnica de trituración/fracturación (rubblizing). Evaluación capacidad estructural
Get PDFThe paper presents the findings of a research work performed on a real scale concrete pavement project where Rubblizing technology was used for its structural rehabilitation. Rubblizing may be defined as a fracture technique in which a concrete pavement slab is transformed in a granular base with a very high Modulus. This technique, fractures the concrete slab in angular pieces by using a concentrated dynamic load of low amplitude and high frequency. The research work was based on field study on the rehabilitation of 5 km motorway. The structural evaluations where made, before, during and after one year construction. Measurements and site evaluation where made by using DCP, Light Weight Deflectometer and FWD (on top of asphalt layer) and excavating inside pits. The structural capacity of the Rubblized layer was evaluated through theoretical analysis. Because of the anisotropic properties of the Rubblized layer the results are presented using AASHTO structural layer coefficient. The structural layer coefficients recommended are between the range of 0.25 and 0.30 for concrete slabs with thickness grater than 220 mm.El trabajo presenta los resultados de un estudio a escala real de la capacidad estructural de un firme de hormigón rehabilitado utilizando la técnica de Rubblizing. La técnica de Rubblizing ha sido traducida como el pulverizado del firme de hormigón pero, es más bien un efecto combinado de trituración y fracturación de la losa de hormigón en todo su espesor para convertir esta en una base granular de alto módulo. Esta tecnica fractura la losa de hormigón en trozos angulares y entrelazados empleando una carga dinámica concentrada, de baja amplitud y alta frecuencia. La investigación se basó en el estudio de la rehabilitación de 5 km de autopista. Los estudios de la capacidad estructural fueron realizados durante, al término y un año después de la construcción. Para las mediciones y evaluaciones de terreno se utilizó, el DCP, Deflectómetro de Impacto Liviano, FWD (sobre carpeta asfáltica) y excavando calicatas bajo el material triturado. La capacidad estructural del material triturado se realizó a través de un análisis teórico. Debido al las características anisotrópicas del material triturado, los resultados son presentados utilizando el coeficiente estructural AASHTO. Los resultados del estudio permiten recomendar un rango para el coeficiente estructural del pavimento sometido al proceso de Rubblizing el cual para espesores de losa superior a 22 cm está entre 0,25 a 0,30
Hidratación y microestructura de cemento Portland sustituido parcialmente con sílice ultrafina
Get PDFGeothermal waste, a by-product of steam power plants that use geothermal underground resources, was studied as a possible replacement for Portland cement. This waste consists primarily in amorphous nanometric silica with traces of sodium and potassium chlorides. The replacement ratios studied were 0, 10 and 20% in cements cured at 20 and 60 ºC. X-ray diffraction analysis showed that clinker phase hydration took place earlier in the presence of the geothermal waste. Scanning electron microscopy, in turn, revealed a reduction in porosity and intense calcium hydroxide consumption as a result of the pozzolanic reaction. The pastes containing 20% waste, however, an intense cracking was observed due to the formation of alkali silica reaction gel and ettringite. Cracking was more prominent at 60 ºC but was not observed in either the neat cement or the blend with 10 % waste. The presence of these detrimental phases was attributed to the formation of Friedel’s salt in the initial hydration stages, induced by the chlorides in the geothermal material.Se investigaron pastas de cemento Portland sustituido con un desecho geotérmico, subproducto de la generación de electricidad en plantas que emplean recursos geotérmicos. El desecho está compuesto principalmente de sílice amorfa de tamaño nanométrico, con cloruros de sodio y potasio. Se investigaron cementos con niveles de substitución de 0, 10 y 20%, curados a 20 y 60 °C. En presencia del desecho geotérmico, se observó por Difracción de rayos X cuantitativa que la hidratación de las fases del clínker se aceleró; además mediante microscopía electrónica de barrido se encontró una disminución en la porosidad y un intenso consumo de hidróxido de calcio por la reacción puzolánica. Sin embargo, para pastas con 20% de desecho geotérmico, se observó agrietamiento con la presencia de gel de reacción álcali sílice y ettringita; fue más acentuado a 60 °C y no se observó para pastas de cemento puro y con 10% de desecho. La presencia de las fases nocivas se atribuye a la formación de sal de Friedel en las etapas iniciales de hidratación, promovida por los cloruros provenientes del desecho geotérmico
Estudio comparativo experimental del comportamiento de uniones de cumbrera en cubiertas de madera laminada encolada con placas interiores de acero o tablero contrachapado de abedul
Get PDFThe present paper reports on an analysis of the mechanical performance of two flat joining systems used in roof members made of glued laminated timber.Six pairs of laminated timber rafters for a double-pitched roof with a 100x180-mm cross-section, a 6.00-m span and a height of 1.00 m were subjected to full-scale four-point bending. In three of the specimens the rafters were joined at the ridge with a birch plywood insert, while in the other three the connection was secured with a fitting consisting in a standard flat steel truss plate. The objective pursued was to evaluate the possibility of replacing the steel fittings with birch plywood inserts. The approach adopted to reach this objective was to compare the strength of the two joint pieces and the deformation generated in the overall structure during strength tests.The results proved to be highly satisfactory in terms of both the bearing capacity and the stiffness of the structures tested.El presente trabajo tiene por objeto llevar a cabo un análisis experimental del comportamiento mecánico de ciertos sistemas planos de unión para elementos estructurales de madera laminada empleados en la construcción de cubiertas.El estudio incluye los ensayos a escala real de seis din-teles a dos aguas de madera laminada, de 6 m de luz, 1 m de altura y una sección de 100 mm x 180 mm, sometidos a flexión en cuatro puntos. En tres dinteles el elemento de unión es una pieza de tablero contra-chapado de abedul, mientras que en los otros tres se ha utilizado un herraje de acero. La finalidad es valorar la posibilidad de sustituir los elementos de unión, realizados mediante herrajes, por otros constituidos por piezas de tablero contrachapado de abedul. Este objetivo se logra comparando el comportamiento resistente mostrado por ambos dispositivos de unión, y las deformaciones en cada caso de las estructuras completas.Los resultados resultaron muy satisfactorios tanto en la capacidad portante como en la rigidez de los dinteles
Influencia de las propiedades de la fábrica de la catedral de León en su comportamiento estructural
Get PDFMechanical and physical properties of the masonry have a considerable bearing on the structural behaviour. Ancient buildings, like Leon’s cathedral, show uncertainty about real condition of the material and even structural compounds. These uncertainties make it difficult to assessment the bearing capacity of the structure and the affect of the restorations. This paper shows a study to select the most influential material’s parameters on the structural behaviour. The study is based on a sensitiveness analysis.The study starts with a structural analysis to select the most responsible areas of the transversal structural section. Then, the structural calculation is done by modifying the value of the material’s parameters in the expected scatter band. The statistical study provides the most influential parameters on the structural masonry behaviour. Finally the conclusions are proponed.Las propiedades de un material como la fábrica influyen de forma determinante en el comportamiento de la estructura. En una estructura histórica, como la catedral de León, se añade la incertidumbre del estado real del material y la composición de sus elementos estructurales. Estos aspectos dificultan la evaluación de la capacidad resistente de la estructura y la incidencia de actuaciones de reparación o remodelación. Este trabajo presenta el estudio realizado para seleccionar, mediante un análisis de sensibilidad del comportamiento de la estructura, cuáles son las variables del material que más afectan al comportamiento estructural de la catedral.El estudio se inicia con el análisis estructural de la sección tipo para identificar las zonas de mayor responsabilidad. A continuación se hace el estudio estructural con la combinación de todas las variables, especialmente las dependientes de los materiales, modificando su valor. Mediante un tratamiento estadístico de los resultados, se determina qué parámetros de los adoptados afectan más al comportamiento de la estructura de fábrica y se establecen las conclusiones
Efecto del ZnO, ZrO2 y B2O3 en el proceso de clinkerización. Parte II. Metodología de separación de fases y distribución en las fases del clínker
Get PDFThis study is a continuation of previous research which established the effect of the oxides ZnO, ZrO2 and B2O3, both separately and jointly, on clinkerization processes, as well as on clinker phase composition and morphology. A knowledge of the distribution of these elements in mineral phases is requisite to understanding which phases they affect and how. The present study aimed, then, to develop a suitable methodology for the selective separation of clinker phases and to ascertain how ZnO, ZrO2 and B2O3 are distributed in these phases when added to the raw mix in proportions of up to 2%. The optimal conditions for separating clinker phases with selective solutions (KOH-sucrose and CH3OHsalicylic acid) were established. These selective treatments proved to be insufficient in and of themselves to determine the distribution of ZnO and ZrO2 in the clinker phases. Consequently, the original clinkers had to be analyzed with SEM/BSE/EDX techniques to complete the study. The findings showed that ZnO and ZrO2 were fixed primarily in the C3A and C4AF present in the clinker, while B2O3 was taken up by the silicate phases.Este trabajo es la continuación de otro anterior en el que se estableció la influencia de los óxidos ZnO, ZrO2 y B2O3, tanto de manera individualizada como conjunta, en los procesos de clinkerización, así como en la composición y morfología de las fases del clínker. Conocer cómo se distribuyen estos elementos en las fases mineralógicas, permite comprender cómo y a qué fases afectan. Por ello el objetivo de este trabajo fue obtener una metodología adecuada para la separación selectiva de las fases del clínker, y conocer cómo se distribuyen en estas fases adiciones de hasta el 2% de los óxidos de ZnO, ZrO2 y B2O3 adicionados al crudo. Se establecieron las condiciones óptimas para la separación de las fases del clínker a través de diferentes disoluciones selectivas (KOH-Sacarosa y CH3OH-Ac. salicílico). Se ha demostrado que estos tratamientos selectivos por sí solos no son adecuados para conocer la distribución del ZnO y el ZrO2 en las fases del clínker, siendo necesario completar el estudio con análisis por SEM/BSE/EDX sobre los clínkeres originales. Los resultados obtenidos muestran que el ZnO y ZrO2 se fijan mayoritariamente en las fases C3A y C4AF del clínker; por el contrario, el B2O3 se incorpora a las fases silicato
Medida de las principales propiedades en el estado fresco, y de la resistencia a la segregación, en un hormigón autocompactante de alta densidad fabricado con barita
Get PDFHeavyweight concrete is used for shielding in structures requiring protection against radiation. The addition of superplasticizers to mixes yields workable, high density materials with low water/cement ratios. This paper discusses the results of adding a polycarboxylate-based superplasticizer to heavyweight barite concrete to obtain a self-compacting mix. The fresh properties were characterized with trials suitable for self-compacting concrete. Since the large differences in constituent densities make segregation a key issue in this type of concrete, a specific trial was designed to check for homogeneity. The flowability, passing ability and resistance to segregation findings showed that the product obtained was a self-compacting concrete.El hormigón de alta densidad se emplea en estructuras en las que se necesita protección frente a radiaciones. El empleo de superplastificantes permite obtener mezclas trabajables con bajas relaciones agua/cemento y alta densidad. Este trabajo muestra los resultados obtenidos con el empleo de un superplastificante basado en policarboxilatos en un hormigón pesado de barita, que condujo a la obtención de un hormigón autocompactante. Las propiedades en el estado fresco se caracterizaron mediante ensayos adecuados para el hormigón autocompactante. Puesto que la segregación puede ser un aspecto clave en este tipo de hormigón, por las grandes diferencias entre las densidades de los componentes, se diseñó un ensayo específico para comprobar la homogeneidad del mismo. Los resultados permitieron comprobar que el hormigón fabricado poseía propiedades de autocompactabilidad, puesto que poseía la fluidez, la capacidad de paso a través de armaduras y la resistencia a la segregación adecuadas
Caracterización del revestimiento externo e identificación de fenómenos patológicos en la catedral de San Francisco de Paula (Pelotas/Río Grande del Sur, Brasil)
Get PDFSan Francisco de Paula Cathedral, a nineteenth century neoclassical building, epitomizes the ballooning population and thriving economy that prevailed in Brazil at the time. Ever since its construction in 1813 under an initiative of Felício da Costa Pereira and donor Antonio Francisco de los Ángeles (Almanaque Pelotas, 1914; p. 176), it underwent enlargements, changes and remodelling. It acquired its present appearance in 1948, when the outside walls were surfaced with a blend of cement, sand and isinglass, locally known as “combed cement”. That surfacing is presently in the process of maintenance and restoration. In light of the scant and incipient literature on the subject, a study was conducted prior to rehabilitation to analyze the construction system used in the building, characterize the surfacing both physically and chemically, and identify visible pathologies.La catedral de San Francisco de Paula es un edificio en el estilo neo-renacentista, construido en el siglo XIX, que bien representa el exuberante crecimiento poblacional y económico de la época. Su edificio, que fue construido en 1813, por iniciativa del vicario Felício da Costa Pereira y del donatario de la capitanía Antonio Francisco de los Ángeles (Almanaque Pelotas, 1914; p. 176), sufrió ampliaciones, modificaciones y reformas hasta asumir su forma y apariencia definitiva, en 1948, con la aplicación en las paredes externas de un revestimiento de cemento, arena y mica, conocido en la región como cemento peinado. Actualmente, la catedral se encuentra en etapa de mantenimiento y recuperación del referido revestimiento. Teniendo en cuenta que las investigaciones bibliográficas sobre este tipo de revestimiento son incipientes, lo que dificulta su mantenimiento, se llevó a cabo un estudio inicial para su recuperación. Para esto, se hizo el análisis de la construcción del edificio, la caracterización química y física del revestimiento y la identificación de fenómenos patológicos visibles
Estudio del comportamiento de diversos residuos de catalizadores de craqueo catalítico (FCC) en cemento Portland
Get PDFThe fluidized-bed catalytic cracking catalyst (FCC) it is a residue from the industry of the petroleum that shows a high pozzolanic reactivity and, in cementing matrix, it significantly improves their mechanical behaviour as well as durability. In this research a comparative study on residues of catalyst from different sources has been carried out, in order to know if these residues can be used jointly in an indiscriminate way or, on the contrary, it is necessary to classify them according to their characteristics. Thus, a study on five different FCC residues, supplied from different companies, has been carried out, and their physical-chemical characteristics, pozzolanic reactivity by means of thermogravimetric analysis and the evolution of the mechanical strength of mortars were studied. After analyzing all the aspects, it can be concluded that no significant differences among the different tested catalysts were found.El catalizador de craqueo catalítico (FCC) es un residuo de la industria del petróleo que posee una elevada reactividad puzolánica y en matrices cementicias mejora de manera importante los aspectos mecánicos así como de durabilidad. En este trabajo se realiza un estudio comparativo sobre residuos de catalizador de distintos orígenes, para poder conocer si se pueden utilizar conjuntamente de forma indiscriminada o por el contrario hay que catalogarlos según su origen. Para ello, se realizó un estudio sobre cinco residuos de catalizador de craqueo catalítico distintos, suministrados por diferentes empresas y se estudiaron sus características fisicoquímicas, reactividad puzolánica a través de estudios termogravimétricos y la evolución de las resistencias mecánicas en morteros. Tras analizar todos los aspectos se concluye que no existen diferencias significativas entre los distintos catalizadores empleados