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Seville City Hall Chapter Room ceiling decoration, Estudio técnico de la decoración del techo perteneciente a la Sala Capitular del Ayuntamiento de Sevilla

  • A., Durán
  • Robador, M. D.
  • Jiménez de Haro, M. C.
  • Herrera, L. K.
  • Gimena, P.
  • Pérez-Rodríguez, J. L.
The present article describes a chemical and physical study of the colour, chemical composition and mineral phases of the decorative materials in the Seville City Hall Chapter House ceiling. The findings showed that the inner most layer of material, calcite, was covered with white lead, in turn concealed under a layer of gilded bole. The ceiling underwent re-gilding, also over bole, due in all likelihood to wear on the original gold leaf. In the nineteenth century, the entire ceiling with the exception of the inscriptions was whitewashed with calcite and white lead. Silver was employed on King John I’s sword (coffer 27). Gold leaf was used to adorn the royal attributes: crowns, belts, sceptres, swords and rosary beads. The high reliefs were likewise gilded. The pigments identified on the ceiling adornments included azurite, malachite, vermilion and gas black. A lime and ground dolomite mortar was used throughout., El objetivo de este trabajo es el estudio de diferentes aspectos, como el color, la composición química y las fases mineralógicas presentes en los diferentes materiales que forman la ornamentación del techo de la Sala Capitular del Ayuntamiento de Sevilla, mediante métodos físicos y químicos. Nuestros resultados muestran que el dorado fue realizado sobre una capa de bol previamente depositada sobre una lámina de blanco de plomo que cubría un estrato de calcita. Posteriormente, y probablemente debido a alteraciones en el dorado original, el techo fue de nuevo dorado usando una técnica similar. En el siglo XIX, casi todo el techo, excepto las zonas con inscripciones, fue blanqueado usando una mezcla de calcita y blanco de plomo. Se empleó plata para cubrir la espada del rey Juan I (casetón 27). Finísimas láminas de oro se usaron para decorar los atributos reales: coronas, cinturones, cetros, espadas y rosarios. En diferentes partes de la decoración fueron detectados pigmentos como azurita, malaquita, bermellón y negro de humo. La composición del mortero de la estructura era a base de cal y dolomita molida.
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Comparative study of the variation of the hydric properties and aspect of natural stone and brick after the application of 4 types of anti-graffiti, Estudio comparativo de la variación de las propiedades hídricas y el aspecto de la piedra natural y el ladrillo tras la aplicación de 4 tipos de anti-grafiti

  • García, O.
  • Rz-Maribona, I.
  • Gardei, A.
  • Riedl, M.
  • Vanhellemont, Y.
  • Santarelli, M. L.
  • Strupi Suput, J.
In this article a comparative study of the behaviour of different commercial anti-graffiti on natural stone and brick is presented. 8 different European substrates were selected and 4 commercial anti-graffiti of different chemical nature were applied on these substrates. The variations of their hydric properties and aspect (colour and gloss) with regard to the untreated substrates were later studied in the laboratory. The results obtained permitted to assess the suitability of 4 of the main types of chemical formulations employed to be used as anti-graffiti. This study concludes that the sacrificial anti-graffiti with polymeric paraffins in its composition presents the lowest reductions of the hydric properties of the studied substrates, being also the variations in colour the least perceptible., En este artículo se presenta un estudio comparativo del comportamiento de diferentes tipos de anti-graffiti comerciales sobre piedra natural y ladrillo. Para ello se seleccionaron 8 tipos de sustratos porosos de diferentes países europeos, sobre los que se aplicaron 4 anti-graffiti de distinta naturaleza química. Posteriormente se estudiaron las variaciones en sus propiedades hídricas y de aspecto (color y brillo) con respecto a los sustratos no tratados, en el laboratorio. Los resultados obtenidos han permitido evaluar la idoneidad de 4 de los principales tipos de formulaciones químicas más frecuentemente utilizadas como anti-graffiti sobre sustratos porosos. El estudio concluye que el antigraffiti de sacrificio de composición parafínica es el producto que reduce en menor medida las propiedades hídricas de los sustratos porosos estudiados, y que menores cambios de color produce en los mismos.
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Prediction of mechanical properties of cement paste at microscale, Predicción de las propiedades mecánicas del cemento en la micro-escala

  • Qian, Z.
  • Schlangen, E.
  • Ye, G.
  • van Breugel, K.
Prediction of the mechanical properties of cement paste at microscale has been done in this contribution by making use of 3D lattice fracture model. The microstructure of cement paste is simulated by HYMOSTRUC3D first, which is represented in terms of sphere particles. Then the microstructure is converted into a voxel-based image, and a lattice system is constructed based on the image of the microstructure through ImgLat (Image to Lattice). A virtual uni-axial tensile test is configured and the fracture process is simulated by GLAK (Generalized Lattice Analysis Kernel). The outputs of fracture process simulation are the load-displacement diagram and micro-cracks propagation. The load-displacement diagram reveals the tensile behavior of cement paste at microscale, from which the elastic modulus and tensile strength can be obtained. A numerical experiment is carried out to show how the model works, and the final results also demonstrate the feasibility of the above modeling procedure., En el presente trabajo se ha realizado una predicción de las propiedades mecánicas del cemento en la micro-escala, empleando un modelo de fractura reticular 3D. En primer lugar se simula la micro-estructura del cemento mediante el código HYMOSTRUC3D, representando dicha micro-estructura mediante partículas esféricas. A continuación, la micro-estructura generada se convierte en una imagen basada en “vóxeles”, y se construye un sistema reticular basado en esa imagen mediante el código ImgLat (Image to Lattice). Se define un ensayo de tensión uniaxial virtual, y se simula el proceso de fractura usando el código GLAK (Generalized Lattice Análisis Kernel). Los resultados obtenidos de esta simulación del proceso de fractura son diagramas de carga-desplazamiento y propagación de micro-roturas. El diagrama de carga-desplazamiento caracteriza el comportamiento a fractura de la pasta de cemento en la micro-escala, y a partir de éste se puede obtener la resistencia a fractura y el módulo de elasticidad del material. Con el objetivo de mostrar el funcionamiento de la simulación, se ha realizado un experimento teórico, cuyos resultados sirven para validar el modelo empleado.
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The role of women in construction research, El rol de las investigadoras en el sector de la construcción

  • Gómez, A.
  • Arrizabalaga, E.
  • Sánchez, B.
Equal participation of women and men in industrial research is still a major challenge for the European Union. In most European countries, female graduates proportionately outnumber male graduates. However, scientific research and technological development remain male-dominated, especially in industry. Construction is one of the most important industrial sectors in terms of economic growth and employmet, but very little is known about the role of women in construction research and the factors that are hindering a more equal presence of women and men. As result of an extensive field work undertaken at European level, this paper offers a picture of the current situation of women in construction research that shows evidences of important inequalities. This work has allowed the development of recommendations for empowering women in construction research, addressing the opportunities for moving towards gender equality in this field. To invest in human capital for research is seen as an outstanding necessity within construction sector, and both women and men should fully develop their potential., La participación equitativa de mujeres y hombres en la investigación científica y el desarrollo tecnológico (I+D) es todavía un desafío por alcanzar en la Unión Europea. Las mujeres europeas siguen estando infra-representadas en este espacio, especialmente en los sectores industriales, a pesar de que en la mayoría de los países miembros la proporción de graduadas excede a la de graduados varones. Esta comunicación presenta cómo es la situación de las investigadoras en el sector de la construcción en Europa, centrando la atención en el papel que juegan en la I+D de este sector, su influencia, perspectivas de futuro, retos y oportunidades. Se presentan los principales resultados soportados por un extensivo trabajo de campo cofinanciado por la Comisión Europea, que muestran una situación de importante desigualdad. Este trabajo ha originado la propuesta de un conjunto de recomendaciones dirigidas a fortalecer la presencia femenina en el ámbito de la I+D en la construcción, e impulsar medios específicos que favorezcan la inhibición de las dificultades que encuentran las mujeres en su profesión científica. Más que nunca, en estos momentos de recesión económica, será necesario invertir en capital humano para la I+D, permitiendo que tanto las mujeres como los hombres puedan desplegar plenamente su potencial.
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Steel slag aggregate in concrete: the effect of ageing on potentially expansive compounds, Árido siderúrgico en hormigones: proceso de envejecimiento y su efecto en compuestos potencialmente expansivos

  • Frías, M.
  • San-José, J. T.
  • Vegas, I.
Growing numbers of plants have sprung up in recent years to treat the electric arc furnace slag generated in scrap metal melting. When this by-product is separated, crushed and screened, it yields a granular material known as steel slag aggregate, which may be profitably used in the manufacture of commercial concrete. The feasibility of this application depends essentially on the volume stability of the resulting aggregate. The present paper discusses the potentially expansive compounds (Cl-, SO3, free CaO and free MgO) present in aggregate derived from different types of black slag during aggregate ageing. The aim is to establish optimal ageing conditions to ensure volume stability in steel slag aggregate. The findings showed that the slag analyzed had low concentrations of the expansive compounds studied and that possible swelling can be reduced by 45day ageing., En los últimos años están surgiendo diferentes plantas de tratamiento de las escorias generadas en el proceso de fusión de la chatarra en los hornos de arco eléctrico. Mediante procesos de separación, machaqueo y cribado se obtiene un material granular denominado árido siderúrgico, que puede ser atractivo para su utilización en la fabricación de hormigones comerciales. En este sentido, la viabilidad de dicha aplicación dependerá, fundamentalmente, de asegurar su estabilidad en volumen. Este trabajo presenta un estudio de los compuestos potencialmente expansivos (Cl-, SO3, CaO libre y MgO libre) de los áridos siderúrgicos procedentes de diferentes tipos de escorias negras, así como su evolución después de un proceso de envejecimiento. El objetivo es establecer las condiciones óptimas de un proceso de envejecimiento a partir del cual se pueda asegurar la estabilidad, en volumen, del árido siderúrgico. Los resultados evidencian que las escorias analizadas tienen bajas concentraciones de los compuestos expansivos analizados y que el proceso de envejecimiento puede reducir la posible inestabilidad de volumen después de 45 días de tratamiento.
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Performance of Spanish white Macael marble exposed to narrow- and medium-range temperature cycling, Comportamiento físico del mármol blanco de Macael (España) por oscilación térmica de bajo y medio rango

  • Rodríguez Gordillo, J.
  • Sáez Pérez, M. P.
White marble specimens from Macael in the Spanish province of Almeria were exposed to narrow- (50/20 ºC) and medium- (100/-20 ºC and 75/-20 ºC) range thermal stress cycles. The effects were monitored with ultrasound techniques. Ultrasound velocity declined considerably in samples subjected to 100/-20 ºC cycles, more moderately when the range was 75/-20 ºC and insignificantly when it was narrowed to 50/-20 ºC. All variations were recorded in the first five to seven cycles, with values flattening thereafter. The Schmidt hardness and compression test results concurred with the ultrasound findings. Petrographic and scanning electron microscope (SEM) imaging revealed some very superficial granular decohesion in the specimens subjected to forty 100/-20 ºC cycles. The concurrent results from compression testing on the one hand and surface hardness and ultrasound measurements on the other confirmed the validity of the latter two nondestructive techniques (NDT) for determining the effects of thermal stress cycling on stone mechanical strength., Se aplican ciclos de estrés térmico de medio (100/-20 ºC y 75/-20 ºC) y bajo (50/-20 ºC) rango sobre probetas de mármol blanco de Macael (Almería, España), y se evalúa ciclo a ciclo su incidencia mediante ultrasonidos. Los resultados indican un considerable descenso de velocidad de los ultrasonidos en las muestras sometidas a estrés de 100/-20 ºC, más moderado en el caso de 75/-20 ºC, poco significativo en el caso de 50/-20 ºC. Las variaciones de velocidad tienen lugar durante los primeros ciclos (5-7), permaneciendo los valores constantes en ciclos posteriores. Los resultados proporcionados por medidas de dureza de Schmidt, y de rotura por compresión uniaxial son coincidentes con los proporcionados por los ultrasonidos. Las imágenes de microscopía petrográfica y electrónica (SEM) manifiestan una cierta descohesión granular en zonas muy superficiales de las probetas sometidas a 40 ciclos de 100/-20 ºC. La coincidencia entre los datos por las técnicas de rotura por compresión, medidas de dureza superficial y ultrasonidos indican la validez de estas dos últimas —técnicas no destructivas, NDT— en el control de la incidencia de ciclos de stress térmico sobre las características mecánicas de materiales pétreos.
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Alkali silica reaction in concrete induced by mortar adhered to recycled aggregate, Reacción álcali sílice en el hormigón debido al mortero adherido del árido reciclado

  • Etxeberria, M.
  • Vázquez, E.
The durability of recycled concrete must be determined before this material can be used in construction. In this paper the alkali-silica reaction in recycled concrete is analyzed. The recycled concrete is made with recycled aggregates, composed by original limestone aggregates and adhered mortar with reactive silica sand, and high alkali content cement. Due to the manufacturing process used for concrete production and the high water absorption capacity of recycled aggregates, cement accumulation happens in the interface (ITZ). The concentration of alkalis on the surface of recycled aggregates- ITZ and the presence of reactive sand in the mortar adhering to the recycled aggregate induce an alkali-silica reaction in 6-month concrete. The existence of this reaction is confirmed by environmental scanning electron microscopy (ESEM) and EDX analysis. The mechanical properties of 6-month recycled concrete were similar to those values at 28-days of curing., La durabilidad del hormigón fabricado con árido reciclado es necesario determinarla antes de su utilización como material de construcción. En este artículo se analiza la reacción álcali-sílice manifestada en el hormigón fabricado con árido reciclado procedente de hormigón (compuesto de árido original calizo y mortero adherido de arena sílice reactiva), y cemento de alto contenido en álcalis. Debido al proceso de fabricación del hormigón y la alta capacidad de absorción del árido reciclado se produce una acumulación del cemento en la Interfase (ITZ). Debido al contacto directo de los álcalis del cemento con la arena sílice reactiva se produce una reacción álcali sílice a los 6 meses de edad del hormigón. Se realiza un análisis mediante microscopio electrónico de barrido ambiental (ESEM) y sistema analítico de EDX. Se determina que las propiedades mecánicas del hormigón reciclado a 6 meses son similares a las obtenidas a los 28 días de curado.
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Characterization of pore system and their influence on decay rates caused by salt weathering on limestones and dolostones quarried in Abanto (Zaragoza, Spain), Caracterización del sistema poroso y de su influencia en el deterioro por cristalización de sales en calizas y dolomías explotadas en Abanto (Zaragoza, España)

  • Buj, O.
  • López, P. L.
  • Gisbert, J.
The Abanto natural stone is a rock used in modern constructions and currently quarried as an ornamental rock in Abanto, Zaragoza. The varieties described here are a limestone with depositional texture and a crystalline limestone. In this work we have carried out a detailed study of the mineralogy, texture, hydric behaviour, pore system characteristics, dynamic behaviour and behaviour against the effects of salt crystallisation. After 30 cycles of salts crystallization, the weight loss in these rocks is lower than 0.5%. This low weathering is a consequence of the configuration of their pore system, characterised by a low open porosity and high percentages of microporosity with pore-throat sizes on average of less than a 0.2 µm. The petrographical and physical characteristics, as well as its high resistance against salt crystallisation confer these rocks a high technical quality for their use as building stones in modern construction., La piedra natural de Abanto es un material utilizado en obra civil moderna y explotado como roca Ornamental en Abanto (Zaragoza). Las variedades caracterizadas son una caliza con textura deposicional y una caliza cristalina. En este trabajo se ha realizado un detallado estudio de su mineralogía, textura, características del sistema poroso, comportamiento hídrico, comportamiento dinámico y de su comportamiento frente a la cristalización de sales. La pérdida en peso en estas rocas es inferior al 0,5% tras realizar 30 ciclos de cristalización de sales. Esta baja alterabilidad es consecuencia de la configuración del sistema poroso, caracterizado por presentar una baja porosidad abierta y porcentajes elevados de microporosidad con tamaños de radios de acceso de poro preferentemente inferiores a 0,2 µm. Sus características petrográficas y físicas, así como su elevada resistencia frente a la cristalización de sales, les confieren unas buenas cualidades técnicas para su utilización como materiales de usos constructivos.
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Hydrothermal Synthesis of Zeolite from Coal Class F Fly Ash. Influence of Temperature, Síntesis hidrotermal de Zeolita a partir de Ceniza Volante tipo F: Influencia de la Temperatura

  • Goñi, S.
  • Peña, R.
  • Guerrero, A.
The influence of temperature of alkaline hydrothermal treatment on the conversion in zeolite of Spanish coal low calcium-fly ash (ASTM class F) is presented in this work. Zeolite Na-P1 gismondine type (Na6Al6Si10O32.12H2O) was formed at the temperature of 100ºC, which transformed in zeolite; analcime-C type (Na(Si2Al)O6H2O) and sodalite (1.08 Na2O.Al2O3.1.68SiO2.1.8H2O) at 200ºC together with traces of tobermorite-11Å (Ca5(OH)2Si6O16.4H2O). At this temperature the 100% of the fly ash reaction was allowed. An equivalent study was carried out in water as reference. The zeolite conversion of the fly ash was characterized by X ray diffraction (XRD), FT infrared (FTIR) spectroscopy, surface area (BET-N2) and thermal analyses., En este trabajo se presenta el papel que juega la temperatura durante el tratamiento hidrotermal en medio alcalino para convertir una ceniza volante de bajo contenido en cal (clase F, según la norma ASTM) en zeolita. Durante este tratamiento a la temperatura de 100ºC se forma Zeolita Na-P1 tipo gismondina (Na6Al6Si10O32.12H2O); al elevar la temperatura a 200ºC, dicha zeolita se transforma en zeolita Analcima C (Na(Si2Al)O6H2O) y en fase sodalita (1.08 Na2O.Al2O3.1.68SiO2.1.8H2O) junto con trazas de tobermorita-11Å (Ca5(OH)2Si6O16.4H2O). A esta temperatura y en estas condiciones se ha conseguido un 100% de reacción. Un estudio equivalente se ha llevado a cabo empleando agua como medio de referencia. La conversión de ceniza volante en zeolita se ha caracterizado mediante técnicas, como difracción de Rayos X (DRX), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y análisis térmico (TG/ATD); así mismo los cambios en el área superficial se han llevado a cabo mediante la técnica BET-N2.
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Concrete laterally confined with fibre-reinforced polymers (FRP): experimental study and theoretical model, Estudio experimental y modelo teórico del hormigón confinado lateralmente con polímeros reforzados con fibras (FRP)

  • Aire, C.
  • Gettu, R.
  • Casas, J. R.
  • Marques, S.
  • Marques, D.
This paper presents the findings of an experimental and analytical study of concrete cylinder behaviour when wrapped in fibreglass or carbon fibre-reinforced polymers (FRP). Compression testing was conducted on normal (30 MPa) and high (70 MPa) strength confined and unconfined concrete cylinders measuring 150 x 300 mm. The stress-strain relationship was evaluated in both cases. The findings showed that strength and ductility rose with FRP confinement. The experimental findings were used to develop an analytical model for predicting the stress-strain behaviour of FRP-confined concrete. A comparison of the experimental and analytical results revealed that the model can satisfactorily predict the stress-strain behaviour and ultimate compressive strength of the concretes studied., Este trabajo presenta los resultados de un estudio experimental y analítico del comportamiento de elementos de hormigón confinados con polímeros reforzados con fibras (FRP) de vidrio y carbono. El programa experimental consistió en ensayar cilindros de hormigón de 150 x 300 mm (confinados y sin confinar) bajo compresión axial en dos niveles de resistencia: normal (30 MPa) y alta resistencia (70 MPa). En ambos casos, se evaluó el comportamiento tensión-deformación. Los resultados muestran que la resistencia y ductilidad se incrementan con el confinamiento con FRP. A partir de los resultados experimentales, se desarrolló un modelo analítico para predecir el comportamiento tensión-deformación del hormigón confinado con FRP. La comparación de los resultados experimentales y analíticos muestra que el modelo es aplicable a los hormigones estudiados, proporcionando predicciones satisfactorias del comportamiento tensión-deformación y de la resistencia a compresión última.
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