Sumario:
Materiales de Construcción ISSN: 0465-2746
CSIC - Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Volumen 61 - Nº 303 (Julio-Septiembre 2011) / doi:10.3989/mc.2011.v61.i303
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PÁGINA EN CONSTRUCCIÓN
S . U . M . A . R . I . O / C . O . N . T . E . N . T . S
Editorial ..... 325-326
[es; en] 60 Aniversario de Materiales de Construcción. XIII Congreso Internacional de la Química del Cemento
60th Anniversary of Materiales de Construcción. 13th International Congress on Chemistry of Cement
Francisca Puertas
Artículos / Research Articles
CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 327-352 / doi: 10.3989/mc.2011.51709 (www.360grados.org)
[es; en] Co-precipitación de ettringita de rápida y lenta formación. Consecuencia: Efecto Sinérgico Expansivo. Su demostración mediante morteros y hormigones
Co-precipitation of ettringite of rapid and slow formation. Consequence: Expansive Synergic Effect. Its demonstration by mortars and concretes
R. Talero
Resumen: En investigaciones anteriores se ha demostrado que bastantes puzolanas pueden originar ettringita de rápida formación (de su Al2O3r-) cuya velocidad es mayor que la de la ettringita de lenta formación, o de origen CPO (de su C3A). En este contexto: ¿qué tipo de efecto será el que produzcan finalmente ambas ettringitas?, ¿adición?, ¿sinergismo?, ¿antagonismo? o ¿inversión de la acción expansiva?.
Para responder a estas cuestiones, 4 CPO y 12 cementos con 20%, 30% y 40% de metakaolín fueron ensayados mediante los métodos ASTM C 452-68, EN 196-1 y RT-86:ΔL, y también mediante hormigones.
Los resultados obtenidos han demostrado que la precipitación conjunta en un medio selenitoso común, de ettringita de origen puzolana y de origen CPO, es siempre cuantitativamente hablando, más que aditiva, sinérgica, pudiendo ser por ello las consecuencias técnicas del Efecto Sinérgico Expansivo, beneficiosas, adversas o indiferentes, según que el exceso de sulfatos presentes sea más o menos adecuado.
Palabras clave: Ataque del yeso; Metakaolin; cementos Pórtland; ettringitas de “rápida” y “lenta” formación; sinergias
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CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 353-370 / doi: 10.3989/mc.2011.61110 (www.360grados.org)
[es; en] Reología y potencial zeta de pastas de cemento con lodos de embalse calcinados y escorias granuladas de horno alto
Rheology and zeta potential of cement pastes containing calcined silt and ground granulated blast-furnace slag
B. Safi, A. Benmounah, M. Saidi
Resumen: En el presente trabajo se ha analizado la posibilidad de utilizar los lodos procedentes de embalses como adición en la fabricación del hormigón autocompactante (HAC). Con la calcinación, estos materiales se vuelven más reactivos debido a la transformación en metacaolín, del caolín que forma parte de su composición. Las materias primas empleadas en esta investigación son: cemento Pórtland, lodos de embalse calcinados y escorias granuladas de horno alto. Se prepararon pastas de cemento con mezclas que contenían dos o tres de estos materiales. El porcentaje de reemplazo de los lodos calcinados osciló entre el 10 y el 20 % en peso del cemento, mientras que el de la escoria fue del 30 % en peso de la mezcla. Se llevaron a cabo ensayos reológicos y de potencial zeta para evaluar el comportamiento electrocinético y reológico de las distintas pastas. De acuerdo con los resultados obtenidos, una vez calcinados, los lodos de embalse son aprovechables como adición al cemento con destino a la preparación de HAC.
Palabras clave: lodos de embalse; pasta de cemento; comportamiento reológico; potencial zeta; viscosidad plástica; esfuerzo de cizalla
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CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 371-384 / doi: 10.3989/mc.2010.54509 (www.360grados.org)
[es; en] Ataque del anhídrido carbónico y el ácido sulfhídrico sobre pastas de cemento API clase H expuestas a aguas de formación salinas
Attack of carbonic anhydride and hydrogen sulfide on API class H cement slurries exposed to saline formation waters
G. Márquez, F. J. Alejandre, J. J. Martín-del-Río, R. Arribas, F. J. Blasco
Resumen: Se simuló la acción agresiva de los denominados iones fundamentales (sulfato, cloruro y magnesio) y los gases agrios presentes en el gas natural (CO2 y H2S) sobre un cemento API clase H utilizado en pozos gasíferos a presión y temperatura elevadas, al objeto de observar sus alteraciones fisicoquímicas por la acción combinada de tales gases y las aguas de formación. Se prepararon varias probetas del material cementante para su inmersión en disoluciones neutras, conteniendo los iones fundamentales en concentraciones fijas, dentro de reactores tipo Parr. Se analizaron durante más de dos meses una serie de disoluciones en contacto con el cemento utilizado; así como, mediante DRX, la evolución de la mineralogía de dicho material entre los 14 y los 60 días. Los principales efectos de ambos gases, en conjunto o por separado, sobre la durabilidad del cemento fueron, respectivamente, la formación de carbonato cálcico y la lixiviación de algunos componentes.
Palabras clave: Cementos para pozos de petróleo; durabilidad; pasta de cemento; difracción de rayos X; Fases cristalinas
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CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 385-399 / doi: 10.3989/mc.2010.54609 (www.360grados.org)
[es; en] El proceso de fatiga del hormigón y su influencia estructural
The fatigue process of concrete and its structural influence
Carlos Zanuy, Luis Albajar, Pablo de la Fuente
Resumen: La fatiga del hormigón está gobernada por un proceso de microfisuración interna que tiene como resultado macroscópico la modificación de las propiedades mecánicas, en particular, la reducción de la rigidez y el crecimiento de las deformaciones totales y residuales en función del nivel de la tensión. La influencia de este proceso en el comportamiento de elementos estructurales es compleja, porque éstos desarrollan una progresiva redistribución interna de tensiones. Por ello, el uso directo de las curvas S-N lleva normalmente a resultados excesivamente conservadores. En este artículo se presenta un modelo de fatiga del hormigón que incluye el cambio de las propiedades del material y es capaz de obtener tanto la vida a fatiga como la evolución de tensiones y deformaciones. Este modelo se compara con otros modelos normativos existentes y se propone una modificación en los mismos para calcular el número de ciclos resistentes de una forma simple y práctica.
Palabras clave: Hormigón; Fatiga; Propiedades Mecánicas; Microfisuración; Deterioro
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CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 401-416 / doi: 10.3989/mc.2011.55609 (www.360grados.org)
[es; en] Estado fresco de morteros y hormigones con arenas de machaqueo
Effect of crushed sand on mortar and concrete rheology
O. A. Cabrera, L. P. Traversa, N. F. Ortega
Resumen: En el presente trabajo se plantea un estudio experimental del estado fresco de morteros y hormigones con arenas de machaqueo, orientado a la evaluación de la incidencia de la forma y textura superficial de los granos del árido fino y del contenido de polvo sobre la reología de las mezclas. El programa experimental comprendió el estudio del estado fresco de hormigones con arenas con partículas angulares, la influencia de este tipo de partículas sobre la efectividad de los aditivos químicos y la evaluación de la influencia de las características físicas del árido fino sobre la exudación. Los resultados muestran que el empleo de arenas de machaqueo provoca un comportamiento reológico diferente al de hormigones con arenas naturales, y que el efecto de los aditivos superfluidificantes mejora notablemente este comportamiento.
Palabras clave: arena de machaqueo; arena triturada; forma y textura superficial; estado fresco de hormigones
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CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 417-429 / doi: 10.3989/mc.2011.55809 (www.360grados.org)
[es; en] Estudio de caracterización mecánica de probetas cerámicas a partir de una adaptación del ensayo brasileño
Study of Mechanical Characterization of Ceramic Specimens from a Brazilian Test Adaptation
I. Iglesias, B. Acosta, R. Yu, G. Ruiz, M. Aineto, A. Acosta
Resumen: El ensayo de compresión diametral (ensayo Brasileño) es un ensayo fácil de realizar que da como resultado la resistencia a tracción del material siempre que se cumplan una serie de proporciones entre el diámetro de la probeta, el ancho de reparto de la carga y la longitud característica del material. En este artículo presentamos unos resultados sobre probetas cerámicas cilíndricas de 40 mm de diámetro y 8 mm de espesor, elaboradas por prensado a partir de arcillas comunes y cocidas a 900 ºC. Se ha realizado una caracterización mecánica de dichas probetas, que incluye sus propiedades en fractura, y una simulación numérica del ensayo brasileño basada en el modelo de fisura cohesiva. Los resultados numéricos confirman que el tamaño y condiciones de contorno elegidos para el ensayo son apropiados para obtener la resistencia a tracción de este tipo de material cerámico con lo que este ensayo se convierte en una herramienta útil que nos permite comparar la resistencia de diferentes materiales de manera sencilla y a partir de tan sólo una pequeña cantidad de muestra
Palabras clave: Cerámica; Resistencia a tracción; Ensayo Brasileño
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CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 431-449 / doi: 10.3989/mc.2010.57910 (www.360grados.org)
[es; en] Estudio de la fisuración de la fábrica de ladrillo con un modelo de fisura cohesiva
Study of the brickwork masonry cracking with a cohesive fracture model
E. Reyes, M. J. Casati, J. C. Gálvez
Resumen: Este artículo presenta un modelo de cálculo que permite simular el comportamiento en rotura de la fábrica de ladrillo bajo solicitaciones de tracción y cortante. El modelo extiende el modelo cohesivo formulado por los autores para hormigón, considerando la anisotropía del material. El procedimiento de cálculo consta de dos fases: 1) obtención de la trayectoria de grieta mediante un cálculo elástico lineal, 2) incorporación del modelo cohesivo en la misma mediante elementos de intercara. El modelo se ha implementado en un programa de elementos finitos comercial con una subrutina de usuario y se ha contrastado con los resultados experimentales de los ensayos a escala. Las propiedades mecánicas de la fábrica, en especial las de fractura, se miden con ensayos de caracterización en dos direcciones. Éstas se incorporan al modelo de cálculo para simular los ensayos de fractura en modo mixto, prediciendo los resultados adecuadamente para distintas orientaciones de los tendeles.
Palabras clave: ladrillo; fisuración; resistencia a tracción; resistencia a cortante; simulación numérica
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CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 451-464 / doi: 10.3989/mc.2010.57610 (www.360grados.org)
[es; en] Aplicación del resistógrafo a la obtención de la densidad y la diferenciación de especies de madera
Application of resistograph to obtain the density and to differentiate wood species
Luis Acuña, L. Alfonso Basterra, M. Milagrosa Casado, Gamaliel López, Gemma Ramón-Cueto, Enrique Relea, Carlos Martínez, Ana González
Resumen: En este trabajo se aporta una metodología para realizar el análisis de los perfiles resistográficos obtenidos de piezas de madera y poder con ello obtener con precisión determinados datos de las mismas.
Los ensayos se realizaron sobre madera sana de seis especies distintas, así como sobre piezas de madera “antigua” en uso, pertenecientes a estructuras de edificaciones con unos 80-120 años de servicio.
A partir de los datos recogidos por el resistógrafo se definieron una serie de variables, y fueron analizadas estadísticamente. Del análisis de los datos cabe destacar la magnífica relación existente entre las variables resistográficas y la densidad de la madera (R2> 90%). Igualmente, en el caso de madera sana, el análisis de las variables definidas permite asignar con una probabilidad muy elevada, la especie a la que pueda pertenecer y, por consiguiente, sus valores resistentes indirectos.
Palabras clave: Resistógrafo; Madera; Inspección; Densidad; Especie
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CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 465-484 / doi: 10.3989/mc.2011.53309 (www.360grados.org)
[es; en] Caracterización física y mecánica de placas de yeso con materiales de cambio de fase incorporados para almacenamiento de energía térmica mediante calor latente
Physical and mechanical characterization of gypsum boards containing phase change materials for latent heat storage
A. Oliver-Ramírez, A. García-Santos, F. J. Neila-González
Resumen: En esta investigación se ha diseñado y fabricado un panel de escayola que incorpora un 45% en peso de material de cambio de fase, manteniendo las propiedades físicas y mecánicas exigidas en la normativa de aplicación para yesos de construcción (UNE EN 13279 y referencias a la RY 85). Así, un panel de 1,0 m2 y 1,5 cm de espesor, contiene 4,75 kg de PCM, cantidad muy superior a la conseguida hasta la fecha (3 kg/m2). Para ello se ha mejorado previamente sus prestaciones mecánicas y físicas mediante adiciones binarias: fibras de polipropileno y dispersión de melanina formaldehído.
Este porcentaje es capaz de almacenar en 1,5 cm de espesor cinco veces la energía térmica de un panel de cartón yeso con el mismo espesor y la misma cantidad que una fábrica de 1/2 pie de ladrillo hueco, en el rango de temperaturas próximas a la de confort (20-30 ºC).
Palabras clave: yeso; PCM; energía térmica; almacenamiento; calor latente; propiedades físicas; propiedades mecánicas
Nota Técnica / Technical Note
CSIC - Materiales de Construcción, nº 303 (2011), 485-492 / doi: 10.3989/mc.2011.55909 (www.360grados.org)
[es] Barreras de ingeniería para el aislamiento de residuos radiactivos
Engineered barriers for radioactive waste confinement
R. Fernández
Resumen: Las centrales nucleares generan residuos radiactivos de elevada peligrosidad y permanencia en el tiempo. La evaluación de la seguridad de repositorios destinados al alojamiento definitivo de estos residuos lleva estudiándose desde hace varias décadas. El almacenamiento geológico es técnicamente factible y empieza ya a desarrollarse en países pioneros. La evaluación científica de las interacciones entre las distintas barreras de ingeniería se estudia mediante ensayos de laboratorio, análisis de análogos naturales y modelos teóricos. Las tres vías de estudio son capaces de representar y validar los principales procesos geoquímicos que tienen lugar en el campo cercano al repositorio. Este artículo revisa los fundamentos científicos y técnicos del concepto de almacenamiento geológico detallando, en particular, los métodos de estudio aplicados a la evaluación de la estabilidad geoquímica de la barrera de bentonita.
Palabras clave: residuo radiactivo; almacenamiento geológico profundo; barreras de ingeniería; hormigón; bentonita
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