En los últimos años, se han presentado en la Universidad de Alicante diversas Tesis doctorales sobre percepción en pastas de cemento Portland, reforzadas con fibras, nanofibras y nanotubos de carbono. Se han caracterizado propiedades capaces de otorgar a estas pastas funciones para las que tradicionalmente no estaban preparadas. Sabido es que el principal argumento para el uso del hormigón es su gran potencial para satisfacer la función estructural, sin embargo la adición a las pastas de cemento de materiales conductores (fibra de carbono, nanofibras de carbono, nanotubos de carbono, polvo de grafito, fibras metálicas, etc.) pueden otorgar al hormigón usos distintos a los hasta ahora considerados, transformándolo en un material cementico conductor multifuncional. Numerosas investigaciones han mostrado el buen comportamiento del cemento y hormigones basados en la activación alcalina de escorias de alto horno (EAA), que además de poseer importantes propiedades mecánicas y de durabilidad, son una buena alternativa a los cementos Portland, en consideración a la sostenibilidad ambiental. El hecho contrastado es que a día de hoy es posible una total sustitución de los cementos Portland por cementos alcalinos. No obstante el principal problema al que se enfrentan estos compuestos cementicios activados alcalinamente es su gran retracción, que habitualmente requiere el empleo de aditivos reductores de retracción para garantizar su integridad. Paralelamente, el uso de fibras como adición en la fabricación también ha resultado útil como agente controlador de la retracción. En el caso particular de emplear fibras conductoras de la electricidad en la mezcla, como son las fibras de carbono (FC), además de mejora las prestaciones mecánicas del compuesto, éste se transforma en un material conductor, estableciéndose así la posibilidad de realizar funciones distintas de su función estructural, como la posibilidad de funcionar como ánodo de extracción electroquímica de cloruros o la percepción de deformaciones. Dicha capacidad de ser sensibles a su propia deformación, que presentan estos materiales reforzados con materiales conductores, se estudia correlacionando los cambios en su resistividad eléctrica con su estado de deformación. Alternativamente, el empleo de EAA como sensor de deformaciones, apenas ha sido estudiado, y puede generar materiales con mayor sensibilidad de su deformación. En este trabajo pastas de EAA se han reforzado con FC, estudiándose el efecto de la concentración del activador alcalino y la relación de aspecto de la fibra, (se ha utilizado diferentes longitudes para el mismo diámetro), en las propiedades físico-mecánicas de las pastas y en las propiedades que rigen la percepción de deformación y daño de los materiales. La caracterización físico-mecánica ha comprendido el estudio de la resistencia a compresión, flexión, densidad, la velocidad de paso de ultrasonidos y la medida de retracción de las pastas, constatándose que la adición de FC mejoran las resistencias mecánicas de las pastas al tiempo que controlan la retracción de las mismas otorgándoles estabilidad estructural, ya que en condiciones desfavorables con humedades relativas del 50 % los ejemplares no reforzados llegan a romper. Además, en este estudio, se ha constatado que las pastas EAA reforzadas con FC, presentan buenas prestaciones de conductividad eléctrica, que las hace susceptibles de ser utilizadas en aplicaciones funcionales distintas de las estructurales como pueden ser el apantallamiento de interferencia electro-magnética (EMI), la calefacción por resistencia o la estudiada en este trabajo de percepción de deformación y daño. La sensibilidad a la percepción de deformación de estos compuestos reforzados con FC, es muy alta, llegando a elevados valores de factor de galga una vez estudiados ciclos de carga y descarga axial de las muestras, lo que indica un comportamiento muy lineal y reversible en la variación de la resistividad eléctrica del material al ser deformado. Se ha constatado en este trabajo la capacidad de estos materiales para percibir su daño, al variar súbitamente la resistividad del mismo, al producirse daño en la matriz, incluso antes de evidenciarse físicamente.

En el Perú y en el resto del mundo los proyectos de infraestructura vial contemplan complicaciones debido a la presencia de arcillas. La principal razón de estos problemas se debe a sus malas características mecánicas (máxima densidad seca, CBR, etc.). Esto puede causar que en su periodo de servicio se presente deterioro o colapso, los cuales sumaran como gastos extras en los mantenimientos. Sin embargo, diversos estudios concuerdan en realizar el método de estabilización con escoria de acero, para el mejoramiento de suelos arcillosos. El presente estudio realizó el análisis de la estabilización del suelo de la ruta N°LI-810 con trayectoria: Emp.PE-3N (Quiruvilca) – Bandurria con escoria de acero blanca proveniente de SIDERPERU. Los ensayos se llevaron a cabo con diversos porcentajes de escoria de acero blanca (7.5%, 15% y 22.5%) según al peso de la muestra. Los ensayos de laboratorios dieron como resultado la disminución de su índice de plasticidad y el aumento en sus valores de resistencia (Proctor Modificado y CBR). Analizando los efectos de la estabilización, se captó que el 10% de escoria de acero blanca según al peso de la muestra, es el porcentaje optimo que logra aumentar su CBR a un 3% (porcentaje mínimo establecido por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones) y transformarlo de una subrasante inadecuada a una subrasante pobre que se pueda utilizar con fines viales. / In Peru and the rest of the world, road infrastructure projects include complications caused by presence of clays. The main reason for these problems is due to their poor mechanical characteristics (maximum dry density, CBR, etc.). This can cause deterioration or collapse in your service period, which will add up as extra expenses in maintenance. However, various studies agree on the method of stabilization with steel slag, for the improvement of clay soils. The present study makes the analysis of the stabilization of the soil of route N°LI-810 con trayectoria: Emp.PE-3N (Quiruvilca) – Bandurria with white steel slag from SIDERPERU. The tests were made with different percentages of white steel slag (7.5%, 15% and 22.5%) according to the weight of the sample. Laboratory tests resulted in a decrease in its plasticity index and an increase in its resistance values (Modified Proctor and CBR). Analyzing the effects of stabilization, it was found that 10% of white steel slag according to the weight of the sample, is the optimal percentage that manages to increase its CBR to 3% (minimum percentage established by Ministerio de Transportes y Comunicaciones) and transform it from an unsuitable subgrade to a poor subgrade that can be used for highway purposes. / Tesis

En la actualidad la búsqueda de vías para la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por la industria cementera constituye un importante campo de investigación. Entre estas vías, destaca la producción de cementos en los que se haya sustituido parcialmente el clínker por adiciones. En esta línea, la producción de cementos comerciales consistentes en mezclas binarias con adiciones es relativamente común. Sin embargo, la producción de cementos comerciales a base de mezclas ternarias es todavía muy baja, al menos en España. En estas mezclas ternarias, el clínker es reemplazado parcialmente por dos adiciones. En la mayoría estudios experimentales en los cuales se ha analizado el comportamiento de cementos preparados con mezclas ternarias, los materiales estudiados se han mantenido en condiciones de laboratorio hasta la fecha de ensayo. Las condiciones ambientales en las que se produce el fraguado y el endurecimiento de los materiales base cemento que forman parte de los elementos constructivos reales frecuentemente difieren bastante de las condiciones ideales en las que se estudian estos materiales en laboratorio. Esto puede afectar al desarrollo de su microestructura y en consecuencia a las propiedades mecánicas y a la durabilidad de estos materiales. Además, la gran variabilidad de condiciones climáticas que se pueden dar en función de la ubicación geográfica del lugar de exposición, aumenta la complejidad a la hora de plantear estudios en los que se analice el comportamiento de materiales base cemento en ambientes reales.

Orientador: Gladis Camarini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-05T12:07:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bardella_PauloSergio_M.pdf: 1317917 bytes, checksum: 2bd53842fd42fd70b176488c91fedd8f (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A durabilidade das estruturas de concreto depende da estrutura porosa e da impermeabilidade do concreto, uma vez que a entrada de água e de agentes deletérios iniciam os processos patológicos que diminuem a vida útil de uma estrutura de concreto. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência mecânica, permeabilidade, absorção e carbonatação natural de concretos submetidos a diferentes condições de cura. Os procedimentos de cura adotados são normalmente utilizadds em canteiros de obra e na produção de estruturas pré-moldadas de concreto: cura imersa até a idade de 7 dias, cura ambiente e cura térmica. A cura térmica foi realizada na temperatura de 60°C. Foram empregados concretos produzidos com cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V ARI) e cimento Portland de Alto Forno (CP III) sem e com sílica ativa (em substituição ao cimento na proporção de 10% em massa) para cada um dos diferentes tipos de cura utilizados. Os resultados evidenciaram que o tipo de cura afeta o desempenho do concreto. A mudança do tipo de cura aplicada proporcionou variações nas propriedades mecânicas e na durabilidade dos concretos, principalmente no que diz respeito à sua estrutura porosa. Assim, um regime de cura adequado é essencial para garantir a resistência mecânica e a durabilidade dos concretos. A utilização de sílica ativa em substituição ao cimento melhorou o desempenho dos concretos, tanto para a resistência mecânica quanto para a durabilidade, independente do tipo de cura empregado / Abstract: The durability of concrete structures depends on porous structure and its impermeability. The entrance of water and deleterious agents begin the damage processes and reduce the life of the concretestructure. ln that way, the aim of this work was to evaluate the mechanical resistance, permeability, absorption and natural carbonation of concretes submitted to different curing procedures. The curing procedures adopted were usually used in civil construction and in the production of precast structures: moist curing until the age 6f 7 days, curing in air, and steam curing. The maximum temperature of steam curing was 60°C. All concretes were produced with High Early Strength Portland cement (CP V ARl) and Blastfurnace Portland cement (CP TIl) without and with silica fume (10% of replacement, by mass, of Portland cement) for each one of the different curing procedure used. The results showed that the curing procedure affects the concrete performance, providing variations in their mechanical properties and in their durability, mainly in porous structure. Therefore, the curing process used is essential to guarantee the mechanical resistance and the durability of the concretes. The use of silica fume improved the performance of the concretes, as for the mechanical resistance as for its durability, independent of the curing procedure used. / Mestrado / Edificações / Mestre em Engenharia Civil

En nuestro país no es común el uso de la escoria de acero como sub producto para la elaboración de concreto, por este motivo el objetivo de esta investigación es mejorar la resistencia del concreto y la atenuación del paso de radiaciones ionizantes en los ambientes donde se hace uso de equipos que emiten radiación. El blindaje de los muros en los ambientes de radio diagnóstico esta normado por la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) y el Instituto Peruano de Energía Nuclear (IPEN). Nuestra investigación es de tipo cuasi experimental, para lo cual se utilizó escoria de acero como agregado fino y grueso, fabricamos bloques cuadrados de concreto normal y concreto reemplazado en 30% y 50 % a los agregados fino y grueso por escoria de acero, las dimensiones de los bloques fueron de 30cm x30cm x10cm y 30cm x 30cm x5cm, los cuales fueron sometidos a exposición de rayos x. Los resultados demostraron que el concreto con el 30% con escoria y con 10 cm de espesor atenúa mejor el paso de los rayos X a una distancia de 5 cm del foco al bloque de concreto. Para los ensayos de resistencia a la compresión se elaboraron especímenes cilíndricos de 15cm de diámetro por 30cm de alto. En el desarrollo de la investigación se utilizó un concreto patrón de f’c = 280 kg/cm2 lográndose al final una resistencia a la compresión de 306.46 kg/cm2 con el concreto reemplazado al 30% de los agregados fino y grueso. / In our country it is not common to use steel slag as a by-product for the manufacture of concrete, for this reason the objective of this research is to improve the resistance of concrete and the attenuation of the passage of ionizing radiation in the environments where it is made. use of equipment that emits radiation. The shielding of the walls in radiodiagnosis environments is regulated by the International Commission for Radiological Protection (ICRP) and the Peruvian Institute of Nuclear Energy (IPEN). Our research is quasi-experimental, for which steel slag was used as fine and coarse aggregate, we manufacture square blocks of normal concrete and concrete replaced in 30% and 50% of fine and coarse aggregates by steel slag, the dimensions of the blocks were 30cm x30cm x10cm and 30cm x 30cm x5cm, which were subjected to x-ray exposure. The results showed that concrete with 30% slag and 10 cm thick better attenuates the passage of X-rays at a distance of 5 cm from the focus to the concrete block. For the compressive strength tests, cylindrical specimens of 15cm in diameter by 30cm high were made. In the development of the research, a standard concrete of f'c = 280 kg / cm2 was used, achieving at the end a compressive strength of 306.46 kg / cm2 with the concrete replaced at 30% of the fine and coarse aggregates. / Tesis

Tesis por compendio / [ES] Esta tesis englobada dentro del programa de doctorado en ingeniería de la construcción sigue la línea de investigación en sostenibilidad y gestión de la construcción. Las investigaciones se han centrado en el desarrollo de cementos de activación alcalina (CAA) obtenidos a partir de residuos con el fin de reducir tanto el coste económico como medioambiental. Este hecho implicaría la reducción en el uso tanto de materias primas, en el caso de los precursores, como de reactivos químicos en el caso de los activadores. La tesis doctoral que se presenta estudia el uso de diferentes mezclas de residuos como precursores: cerámica sanitaria, catalizador gastado de craqueo catalítico, escoria de alto horno y ceniza volante de central térmica en la preparación de morteros. Así mismo, utiliza también CAA, obtenidos a partir de residuos en la estabilización de suelos. En este último caso también se han usado residuos en la preparación de activadores como son las cenizas obtenidas en la combustión de biomasa. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la viabilidad en el uso de residuos para la preparación de CAA, y la posibilidad incluso de ser usados en contextos de subdesarrollo. / [CA] Aquesta tesi englobada dins del programa de doctorat en enginyeria de la construcció segueix la línia d'investigació en sostenibilitat i gestió de la construcció. Les investigacions s'han centrat en el desenvolupament de ciments d'activació alcalina (CAA) obtinguts a partir de residus amb la finalitat de reduir tant el cost econòmic com mediambiental. Aquest fet implicaria la reducció en l'ús tant de matèries primeres, en el cas dels precursors, com de reactius químics en el cas dels activadors. La tesi doctoral que es presenta estudia l'ús de diferents mescles de residus com a precursors: ceràmica sanitària, catalitzador gastat de craqueig catalític, escòria d'alt forn i cendra volant de central tèrmica en la preparació de morters. Així mateix, utilitza també CAA, obtinguts a partir de residus en l'estabilització de sòls. En aquest últim cas també s'han usat residus en la preparació d'activadors com són les cendres obtingudes en la combustió de biomassa. Els resultats obtinguts posen de manifest la viabilitat en l'ús de residus per a la preparació de CAA, i la possibilitat de ser usats fins i tot en contextos de subdesenvolupament. / [EN] This doctoral thesis encompassed within the doctoral program in construction engineering follows the research line in sustainability and construction management. The research has focused on the development of alkaline activated cements (AAC) obtained from waste to reduce the economic and environmental cost. This fact would imply a reduction in the use of raw materials in the case of precursors, and chemical reagents in the case of activators. The doctoral thesis that is presented studies the use of different waste mixtures as precursors: sanitary ceramics, spent fluid cracking catalyst, blast furnace slag and fly ash from thermal power plants in the preparation of mortars. Likewise, also is used CAA obtained from residues in soil stabilization. In the latter case, residues have also been used in the activators preparation, such as the ashes obtained in the combustion of biomass. The results obtained show the viability in the use of residues for CAA preparation, and the possibility of being used even in underdeveloped contexts. / Agradecer al Ministerio de Ciencia e Innovación por el soporte a mi investigación, mediante los fondos del proyecto APLIGEO BIA2015-70107-R y los fondos FEDER. También a las empresas: Ideal Standard por suministrar residuos de cerámica sanitaria, Omya Clariana S.A. por suministrar catalizador gastado del craqueo catalítico, a Balalva S.L. por suministrar cenizas volantes, a Cementval por suministrar escorias de alto horno, a Heineken España S.A. por el suministro de residuo del filtrado de cerveza (tierras diatomeas), a DACSA GROUP por la ceniza de cáscara de arroz, y a PAVASAL por suministrar suelo de tipo dolomítico. Támbien al servicio de Microscopía electrónica y al Instituto de Ciencia y Técnología del Hormigón de la Universitat Politècnica de València. / Cosa Martínez, J. (2022). Utilización de mezclas de residuos para la obtención de cementos de activación alcalina: aplicación en morteros y suelos estabilizados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185221 / Compendio