Materiales de Construcción (E-Journal)
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Estudio del efecto de los acabados superficiales en granitos y calizas para su aplicación en pavimentos exteriores de baldosas de piedra
Get PDFTwo types of ornamental stones, namely granite (Blanco Rafaela or Zarzalejo Granite) and microcrystalline limestone (marble known commercially as Gris Pulpis), treated for different surface finishes, were tested for suitability as paving slabs. The finishes tested in both stones were polishing, hammering, honing and flaming, while acid treatment and abrasion were applied to limestone only and sawn finishes were only studied in granite.The stones were tested for the three physical properties that determine suitability for use as paving slabs; flexural strength under a concentrated load, and abrasion and slip resistance. Laboratory freeze-thaw cycle ageing tests were also conducted and flexural strength subsequently evaluated. Stone water sorption proved to be substantially unaltered by the type of finish employed. Finish barely affected flexural strength, except in the case of limestone flaming, where it was lower. Hammering was found to provide good slip resistance in both stones. The best slip performance for granite, however, was found for flamed specimens. Finish was shown to have no effect on abrasion resistance in either of the stone materials. Polished limestone suffered the least damage in freeze-thaw cycles, whereas freeze-thaw resistance was similar in all the granite specimens, regardless of the finish used.Se han estudiado, para su utilización como baldosas de pavimentos, granito (Blanco Rafaela o Granito de Zarzalejo) y caliza microcristalina (mármol comercial Gris Pulpis) con diferentes acabados. Estos acabados son: pulido, apomazado, abujardado y flameado en ambas rocas y además acabado al ácido y amolado en la caliza. Se han determinado mediante ensayos estandarizados las tres propiedades físicas de mayor interés para el uso de la piedra natural como baldosa en pavimentos de exteriores: resistencia a la flexión bajo carga concentrada, a la abrasión y al deslizamiento. Se han realizado ensayos de durabilidad por ciclos de hielo-deshielo con posterior evaluación mediante determinación de resistencia a flexión. Se ha estudiado el comportamiento hídrico de los diferentes acabados. Las rocas no ven alterado sustancialmente su comportamiento hídrico por el tipo de acabado. El tipo de acabado apenas influye en la resistencia a flexión en las rocas estudiadas, salvo el acabado flameado que disminuye considerablemente dicha resistencia en las calizas. El acabado abujardado presenta un buen comportamiento frente al deslizamiento en ambas rocas. El acabado flameado presenta los mejores valores de resistencia al deslizamiento en granitos. El tipo de acabado no influye significativamente en la resistencia a la abrasión en ambos materiales pétreos.El acabado pulido en calizas es el menos alterado por los ciclos de hielo-deshielo. Todos los acabados de los granitos presentan similar comportamiento frente a los ciclos de hielo-deshielo
Influencia de la anisotropía en la durabilidad de las dolomías Cretácicas de la Comunidad de Madrid frente a la cristalización de sales
Get PDFThe resistance of dolomitic limestone to salt crystallization processes was studied on materials from Redueña and Torrelaguna in the province of Madrid, Spain. Much of the region’s architectural and monumental heritage was built with the materials from these two sites. Stone specimens were selected for testing on the basis of ultrasonic wave propagation velocity (Vp) measurements taken in around one hundred cubic samples of each variety. The anisotropy indices were calculated and the samples were clustered on the basis of the results. Two representative samples of each class were taken and characterized for their petrographic and petrophysical properties before and after exposure to salt crystallization cycles. Ageing was evaluated in terms of weight loss and the visual deterioration observed. The degeneration pattern found varied substantially in the two materials: the Requena material exhibited more intense deterioration, with scaling and spalling, while the Torrelaguna dolostone tended to generate fragmentation and rounding at corners and edges. The anisotropy of these stones does not appear to clearly govern salt crystallization-mediated deterioration. Although no clear relationship could be established between the intensity of deterioration and the initial anisotropy indices, total anisotropy was observed to increase as a general rule, and normally more than the relative anisotropy index. No specific anisotropic group was found to undergo greater variation than any other.En este trabajo se estudia el comportamiento de las dolomías de Redueña y de Torrelaguna frente a los efectos de la cristalización de sales. Ambos materiales han sido ampliamente utilizados en la construcción del Patrimonio arquitectónico y monumental de la región de Madrid. Para la selección de las probetas pétreas a ensayar, se midió la velocidad de propagación de ondas ultrasónicas (Vp) en cerca de un centenar de muestras cúbicas de cada variedad. Se calcularon los índices de anisotropía y se realizó un proceso de clustering para su clasificación en función de niveles de anisotropía. De cada clase se tomaron dos probetas representativas y se procedió a su caracterización petrográfica y petrofísica antes y después de someterlas a ciclos de cristalización de sales. Para la evaluación del envejecimiento se registró la variación de peso y se documentó el deterioro visual observado. El patrón de degradación para cada uno de los materiales frente a los ciclos es bastante distinto: la dolomía de Redueña es la que presenta un deterioro más intenso con descamaciones y desplacados mientras que la de Torrelaguna tiende a generar fragmentaciones y formas redondeadas. La anisotropía de los materiales pétreos estudiados no parece controlar de forma clara el proceso de su deterioro por cristalización de sales. Aunque no ha sido posible establecer una relación clara entre intensidad de deterioro e índices de anisotropía iniciales, en general, se observa un incremento del índice de anisotropía total, por lo general algo menor para el índice de anisotropía relativa, sin poder apreciar que las variaciones sean mayores en un grupo de anisotropía específico
Ensayo de capilaridad en areniscas monitorizado mediante tomografía computerizada de rayos X. Estudio comparativo con métodos convencionales
Get PDFComputerized axial tomography studies were conducted to analyze water movements inside rocks (specifically in La Marina sandstone, used to build some of the historic monuments in Asturias, northern Spain). The X-ray images of water uptake by the stone interior recorded during capillarity tests provided supplementary information not furnished by conventional methods. The three-dimensional images obtained showed the position of the water front over time and its relationship to rock petrography. The volume of water-soaked rock proved to be a more realistic measure of stone capillarity. The results obtained were compared to mean capillarity measured as recommended in Spanish and European standard UNE-EN 1925:1999.La Tomografía Axial Computerizada de rayos X (TAC) ha sido aplicada al estudio del movimiento del agua en el interior de las rocas, usando como modelo la arenisca de La Marina, roca utilizada en la construcción de algunos monumentos históricos en Asturias (norte de España). Durante los ensayos de capilaridad se han registrado las imágenes de rayos X de la penetración del agua en el interior de la roca que suministran información no aportada por los métodos habituales. La reconstrucción tridimensional muestra la posición del frente de agua a lo largo del tiempo y su relación con las características petrográficas de la roca. La cuantificación del porcentaje en volumen de roca embebida en agua es una medida más real de la capilaridad de la misma. Los resultados así obtenidos han sido comparados con los de la capilaridad medida por el método descrito en la norma UNE-EN 1925:1999
Piedras de la arquitectura milanesa
Get PDFThe city of Milan lies in a plain with clayey soil well suited to brick-making, but no stone deposits. An ample supply of stone is available, however, in the surrounding hills and mountains, which are connected to the city via both natural and artificial waterways. The types of stone used since Roman times include: granite, marble and gneiss from Ossola Valley; dolomite from Lake Maggiore; detrital limestone from Ceresio Valley; sandstone from the Brianza Hills; black limestone and marble from Lake Como; and conglomerate and sandstone from the Adda River basin. Traditionally, the chief uses have been dimension stone (all stones), column shafts (granite), slabs (marble), moulding (dolomite, limestone) and ornamental (marble, dolomite, limestone).La ciudad de Milán se encuentra en una llanura de suelo arcilloso adecuado para la fabricación de ladrillos pero en la cual no hay yacimientos de rocas. No obstante, en las colinas y montañas circundantes, que están comunicadas con la ciudad mediante vías navegables naturales y artificiales, sí existe una abundante cantidad de piedra. Entre los tipos de piedra utilizados desde la época de los romanos se encuentran granitos, mármoles y gneises del valle de Ossola, dolomías del lago Mayor, calizas detríticas del valle de Ceresio (Lugano), areniscas de las colinas de la Brianza, calizas negras y mármoles del lago Como y conglomerados y areniscas de la cuenca del río Adda. Tradicionalmente, los principales usos han sido la piedra de fábrica (todas ellas), fustes de columnas (granito), losas (mármol), molduras (dolomía, caliza) y ornamental (mármol, dolomía, caliza)
Distribución pasada y futura del color en edificios históricos de piedra
Get PDFThe patterns of colour on stone buildings change with time. Buildings were blackened by coal soot, but now mostly diesel particles and in future, wind-driven rain may alter the patterns and oxidation of surface organics. Colouring patterns that outline or shadow architectural elements are publicly more acceptable than those that cut across them e.g. rain streaking. Thresholds of acceptability for blackening can be related to soot loading. When soot loading of the ambient air is high, e.g. near busy roads, buildings are dark and typically viewed as unacceptable. However at lower concentrations (2-3 μg m-3 elemental carbon), building appearance is typically seen as more acceptable. The future offers a potential for variation in building colour, arising through different biological growth under changing climates or the presence of different pollutants. In future urban atmospheres more dominated by organic pollutants a yellowing process may be more important. Diesel soot has many organic compounds that can oxidise to brownish-coloured humic-like (HULIS) materials. We illustrate the development of colour patterns on the Cathedral Church of St John the Baptist, Norwich UK from its opening (beginning of the 20th century) to the end of the 21st century derived from historic photographs, observations and predictions for the future appearance. The latter has to consider removal of deposits by changed rainwater flow and enhanced biological activity. Blackening from coal smoke may have reached a peak around 1960s and 1970s, but diesel soot predominates now.La distribución del color en edificios de piedra varía con el tiempo. En el pasado, el ennegrecimiento se debía principalmente a la combustión de carbón. Actualmente, se debe fundamnetalmente al depósito de partículas derivadas del diesel. En el futuro, se verá modificado por la acción de la lluvia y el viento. La percepción del público sobre el ennegrecimineto depende de su distribución. Si se resaltan las formas arquitectónicas, será en general aceptable. Los umbrales de aceptación también dependen de la concentración de carbono elemental. Si la concentración es elevada, como en áreas de tráfico intenso, los edificios estarán oscurecidos y probablemente se percibirán como inaceptablemente sucios. A menores concentracions de carbono elemental (2-3 μg m-3), el aspecto de los edificios es en general más aceptable. En el futuro, los cambios de color se verán favorecidos por la diferente actividad biológica, resultante del cambio climático y los diferentes tipos de contaminantes. Un proceso de amarilleamento será probalemente más relevante. Las partículas derivadas del diesel son ricas en sustancias orgánicas que se pueden oxidar a materiales similares a compuesto húmicos (HULIS) de colores marronáceos. Finalmente, se ilustra la evolución de la distribución del color en la Catedral de San Juan Bautista, Norwich (UK) desde su apertura (principios del siglo XX) hasta finales del siglo XXI, usando fotografías históricas, observaciones y prediciones del aspecto futuro, considerando la redistribución de los depósitos por el agua y la actividad biológica. El ennegrecimiento por carbón probablemte alcanzó su máximo hacia 1960-70. Actualmente el diesel es predominate
Estudio de la velocidad de corrosión de aceros embebidos en morteros de cemento sustituidos con residuo de catalizador de craqueo catalítico (FC3R)
Get PDFThis paper reports on a study of the corrosion levels in steel bars embedded in mortars made with a blend of Portland cement and (0-20%) spent fluid catalytic cracking catalyst residue (FC3R), with a variable (0.3-0.7) water/binder (w/b) ratio. The specimens were stored in the following conditions: relative humidity of 40, 80 or 100% and CO2 concentrations of 5 and 100%. The steel corrosion rate was measured with polarization resistance techniques. In the absence of aggressive agents, the steel was found to remain duly passivated in mortars with an FC3R content of up to 15% under all the conditions of relative humidity tested. The reinforcement corrosion level in mortars with a w/b ratio of 0.3 and 15% FC3R subjected to accelerated carbonation was similar to the level observed in the unblended Portland cement control mortar.En este trabajo se ha estudiado el nivel de corrosión de barras de acero embebidas en morteros de cemento Portland con relación agua/material cementante (a/mc) variable (0,3-0,7), en los que parte del cemento (0-20%) se sustituyó por catalizador de craqueo usado (FC3R). Las condiciones de conservación de las probetas elaboradas fueron las siguientes: distintas humedades relativas (40, 80 y 100%) y dos concentraciones de CO2 (5 y 100%). La velocidad de corrosión de los aceros se midió mediante la técnica de resistencia de polarización. Se ha podido determinar que, bajo las distintas condiciones de humedad relativa y ausencia de agresivo, los aceros se mantuvieron correctamente pasivados en los morteros con contenidos de FC3R de hasta el 15%. El nivel de corrosión que presenta el refuerzo embebidos en morteros con sustitución de un 15% de cemento por FC3R y relación a/mc 0,3, al ser sometidos a un proceso de carbonatación acelerada, era muy similar al mostrado por el mortero patrón, sin FC3R
Diferenciación cinética y morfológica de Ettringitas mediante Metakaolín, cementos Portland y el ensayo ASTM C 452-68. Parte I: diferenciación cinética
Get PDFIn this first part of the study, the results obtained in prior research with XRD and SEM, as well as the Le Chatelier-Ansttet test were confirmed with the ASTM C 452-68 test. To this end, 20%, 30% and 40% metakaolin (MK) was added to ten Portland cements, six OPCs and four SRPCs. Both the ten plain PCs and the 30 metakaolin (MK) blends were tested for two years under ASTM C 452-68 specifications, determining not only the percentage increase in length, ΔL(%), of the specimens, but also the sulphate content in the curing water. Other parameters studied included: chemical analysis of the cementitious materials used and specific properties of some of the cements tested.The experimental results, ΔL(%) versus time, re-confirmed that the formation rate of ettringite from the reactive alumina, Al2O3r-, present in the pozzolan must be substantially higher than the formation rate of ettringite from the C3A present in the PC. This was verified by the variation of the sulphate content in the specimen curing water throughout the test. In light of those findings, in this article these two types of ettringite are denominated rapid forming ettringite or ett-rf, and slow forming ettringite or ett-lf.En esta Parte I de la investigación, se han logrado verificar mediante el ensayo ASTM C 452-68, los resultados obtenidos en anteriores investigaciones realizadas con DRX y SEM y el ensayo Le Chatelier-Ansttet. Para ello, a 10 cementos Portland –6 CPO y 4 CPRS– se les añadió 20%, 30% y 40% de metakaolín (MK). Tanto los 10 CP como los 30 de sus mezclas con metakaolín (MK), se ensayaron durante 2 años, mediante dicho método ASTM C 452-68, y a sus probetas no sólo se les determinó su incremento porcentual de longitud, ΔL(%), sino además, el contenido de sulfatos de sus aguas de conservación. Otras determinaciones complementarias fueron: análisis químico de los materiales cementiceos utilizados y propiedades específicas de algunos cementos ensayados.Los resultados experimentales, ΔL(%) frente al tiempo, han confirmado de nuevo que la velocidad de formación de la ettringita de origen alúmina reactiva, Al2O3r-, de las puzolanas, tiene que ser considerablemente mayor que la velocidad de formación de la ettringita de origen C3A de los CP, lo que ha sido verificado por la evolución durante todo el ensayo, del contenido de sulfatos de las aguas de conservación de las probetas. Debido a ello, se ha propuesto denominar a ambos tipos de ettringitas, ettringita de rápida formación, ett-rf, y ettringita de lenta formación, ett-lf, respectivamente
La industria de materiales básicos de construcción ante las ingentes necesidades actuales de edificación
Get PDFThis paper documents some of the aspects of the major challenge facing world-wide building: humanity's daunting shortage of basic housing, monographically focusing on what this means for the basic building materials industry. These needs have created the greatest demand ever for ex-novo solutions and an exponential increase in slum rehabilitation and improvement, translated here into the need for construction materials and more specifically, cement, as the emblematic component of buildings.El trabajo aborda en forma documentada, algunos aspectos del mayor de los retos que tiene planteado a nivel cosmopolita el sector de la edificación: las ingentes necesidades de habitabilidad básica que padece la humanidad, centrándose en forma monográfica en lo que ello supone para la industria de materiales básicos de edificación. Necesidades que se traducen en la mayor demanda histórica de soluciones ex-novo y en el aumento exponencial de rehabilitación y mejora de tugurios, que los autores traducen en necesidades de materiales de construcción, y de forma más concreta, de cemento, como material emblemático de la edificación.El trabajo, mediante el análisis de casos, muestra la muy diferente repercusión que tienen los materiales sobre los presupuestos finales de lo ejecutado, según se trate del mundo desarrollado (MD) o de países en vías de desarrollo (PVD). Por otra parte, estudia la incidencia general del sector 'informal' de la construcción, concluyendo que éste, en muchos países, es el consumidor mayoritario de materiales -specialmente cemento-y que a nivel mundial los PVD lo son tanto en producción como en consumo
Estudio experimental de la fisuración de la fábrica de ladrillo bajo solicitaciones de tracción y cortante en modelos reducidos
Get PDFThis article discusses the results of research conducted on the failure behaviour of brick masonry under tensile and shear stress. The study was designed to develop test models and generate experimental results able to provide greater insight into tensile and shear stresses cracking in brick masonry. The results of a campaign conducted with two types of specimens are discussed: 1) double-edge notched specimens under non-symmetrical compression stress, and 2) three point bending specimens under nonsymmetrical loading. Tests were run on specimens of similar size (similarity rate 2) and different bed joint orientation to determine how bed joint orientation affects crack propagation. The tests were conducted on scale models (1/4) of a single wythe, stretcher bond brickwork masonry wall one half foot thick.Este artículo presenta los resultados de la investigación realizada sobre el comportamiento en rotura de la fábrica de ladrillo bajo solicitaciones de tracción y cortante. La investigación está encaminada a proporcionar modelos de ensayo y resultados experimentales que permitan conocer mejor los procesos de agrietamiento de la fábrica de ladrillo bajo tensiones normales de tracción y tangenciales. Se presentan los resultados de una campaña experimental desarrollada con dos tipos de probeta: 1) la probeta compacta con doble entalla solicitada a compresión asimétrica, y 2) la probeta de flexión con entalla solicitada bajo carga asimétrica aplicada en tres puntos. Se han ensayado probetas de dos tamaños semejantes (razón de semejanza 2) y varias orientaciones de los tendeles, con el fin de ver cómo afecta la orientación de los tendeles en la propagación de las grietas. Los ensayos se han realizado con probetas a escala 1/4 de un muro de fábrica de ladrillo de una hoja a soga de medio pie de espesor
Efecto de los recubrimientos de pintura sobre la resistividad al vapor en yesos
Get PDFThe vapour resistivity of plaster coatings such as paint and their effectiveness as water repellents were studied in several types of plaster. To this end, painted, unpainted and pigmented specimens were tested. Experimental values were collected on diffusion and vapour permeability, or its inverse, water vapour resistivity.The data obtained were very useful for evaluating moisture exchange between plaster and the surrounding air, both during initial drying and throughout the life of the material. They likewise served as a basis for ensuring the proper evacuation of water vapour in walls, and use of the capacity of the porous network in plaster products to regulate moisture content or serve as a water vapour barrier to avoid condensation.Briefly, the research showed that pigments, water-based paints and silicon-based water repellents scantly raised vapour resistance. Plastic paints, enamels and lacquers, however, respectively induced five-, ten- and twenty-fold increases in vapour resistivity, on average.Se estudia el fenómeno de la resistividad al vapor de los de yeso y el efecto impermeabilizante que producen los recubrimientos de pintura sobre diversos tipos de yeso y escayola. Para ello, se ensayan probetas desnudas y recubiertas con distintos tipos de pintura, así como coloreados en masa. Se obtienen valores experimentales de la difusividad o permeabilidad al vapor o su inverso la resistividad al vapor de agua.Los datos obtenidos son muy útiles para valorar el fenómeno del intercambio de humedad entre el yeso y el ambiente, tanto durante el proceso de su secado inicial, como en el transcurso de su vida. Así como para disponer soluciones adecuadas para la evacuación del vapor de agua a través de los cerramientos, para utilizar la capacidad de regulación de la humedad, que proporciona el entramado poroso de los productos de yeso, o para impedir el paso del vapor de agua y evitar condensaciones.Como resumen de la investigación, se puede decir que la coloración en masa y las pinturas al agua, así como los hidrofugantes de silicona aumentan muy poco la resistencia al vapor. Por el contrario las pinturas plásticas y en mayor medida los esmaltes y las lacas aumentan un promedio de 5, 10 y 20 veces respectivamente esta resistividad al vapor