Nueva aplicación potencial de dos técnicas instrumentales para la caracterización de materiales de construcción prehistóricos

En este trabajo se ponen de manifiesto las ventajas de la utilización de la Termogravimetría acoplada a Espectrometría de masas (TG-EM) y de la Espectrometría Infrarroja mediante Reflectancia Total atenuada (ATR-FTIR) frente a las técnicas usadas tradicionalmente de Termogravimetría (TG) y de Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier en modo transmisión (FTIR) en el estudio de materiales de construcción prehistóricos de diversos yacimientos de la Provincia de Alicante (España).

Termografía infrarroja aplicada en cúpulas históricas: identificación y análisis de sistemas constructivos

El uso específico de la termografía infrarroja como técnica no destructiva permite el estudio de sistemas constructivos en edificios históricos (caracterización de materiales, disposición constructiva o identificación de elementos originales). Así, se muestra una aplicación práctica en templos en la provincia de Alicante construidos entre finales del siglo XVII y principios del xix, donde se analiza la complementariedad de las imágenes termográficas de 140 cúpulas (junto con datos recopilados in situ, dibujos originales y levantamiento de planos) como herramienta de estudio en fases de análisis previas a una restauración. En conclusión, la investigación detalla una aplicación termográfica al estudio de distintos aspectos como el reconocimiento de materiales empleados (90,71 % ladrillo macizo, 6,43 % ladrillo hueco y 2,86 % piedra), variaciones de espesor interior y exterior (75,71 % perfil apuntado, 17,86 % perfil semiesférico y 6,43 % perfil rebajado), caracterización de grietas/fisuras (estado de conservación) e identificación de cúpulas originales (96,43 %) o restauradas (3,57 %).

Análisis experimental de la pérdida de adherencia hormigón-acero en hormigones sometidos a altas temperaturas

En el conjunto de materiales de construcción habituales en la edificación y las obras de ingeniería, el hormigón destaca entre otras razones por su excelente comportamiento frente a las altas temperaturas y la exposición al fuego. El presente estudio se centra en la adherencia residual entre el hormigón y las barras de acero corrugado soldable tras exponer probetas a altas temperaturas y enfriarlas hasta temperatura ambiente por convección natural. El estudio incluye hormigones de resistencia convencional, hormigones de alta resistencia y hormigones reforzados con fibras de polipropileno y fibras de acero. La adherencia hormigón-acero se ha medido mediante el conocido ensayo de pull-out. La campaña experimental también ha incluido la resistencia a compresión y la resistencia a tracción indirecta. Parte de las probetas se han ensayado a 28 días de edad a temperatura ambiente. A 60 días de edad se han repetido los ensayos a temperatura ambiente y se han realizado esos mismos ensayos en probetas calentadas en un horno industrial hasta tres rangos de temperatura: 450°C, 650°C y 825°C. Previo al proceso de calentamiento han sido sometidas durante 3 horas a un escalón de secado a 120°C. Mediante la metodología propuesta ha sido posible caracterizar la evolución de la pérdida de adherencia residual entre el acero y el hormigón conforme se exponen los especímenes a temperaturas más elevadas. La adición de fibras no tiene una influencia clara en la adherencia a temperatura ambiente. Sin embargo, sí se ha conseguido determinar una mejora sustancial de la adherencia residual en los hormigones, reforzados con fibras de acero sometidos a altas temperaturas.

Caracterización de la impedancia de transferencia de materiales porosos-fibrosos usando holografía acústica de campo cercano (NAH)

En este trabajo se aplica la técnica de holografía acústica de campo cercano (NAH-Near field Acoustic Holography) para determinar la velocidad de vibración de la superficie de una capa de material absorbente que a su vez está adherido a una placa metálica circular que emula un pistón rígido. Este dato de la velocidad es necesario para predecir su impedancia de transferencia. En la experiencia propuesta, la placa metálica vibra por la acción de un actuador ubicado en su centro transmitiendo su vibración a la lámina porosa. El experimento y la técnica implementada se apoyan en la hipótesis del desacoplamiento de la parte vibratoria y la acústica de un sistema placa-poroso para determinar la eficiencia de radiación.

Caracterización mecánica de morteros de cemento Portland con breas de petróleo y de alquitrán de carbón

En este artículo se presentan datos experimentales de resistencia a flexión y a compresión de morteros de cemento Portland con adición y sustitución de breas de petróleo y de alquitrán de carbón, que son subproductos de la industria del carbón o del petróleo. Los materiales estudiados son breas de alquitrán de carbón A (BACA) y B (BACB), y dos breas de petróleo (BPP) y (BPT). Los datos demuestran la viabilidad del uso de estas breas en la fabricación de morteros con menores contenidos de cemento, permitiendo diseñar un nuevo material sostenible con el medio ambiente y que contribuya a reducir el impacto ambiental de los materiales de construcción, hecho que permite abrir una nueva vía de valorización de estos subproductos.

Estudio de materiales de construcción neolíticos mediante diferentes técnicas instrumentales

Se han aplicado técnicas de análisis instrumental (FRX, DRX, ATR-IR, TG-ATD, SEM-EDX, MO) al estudio de fragmentos constructivos de época neolítica obtenidos de diferentes yacimientos de la Provincia de Alicante (España). La secuencia y el orden de aplicación de las técnicas se fija en función de las características y la cantidad disponible de cada muestra, estableciéndose con ello un protocolo de trabajo que se aplica siempre al resto de muestras, lo que nos permite comparar los resultados entre sí. El uso de dichas técnicas nos ha permitido la caracterización de los fragmentos constructivos, lo que nos ha llevado a conocer el grado de tecnología alcanzado por estas sociedades, sugiriéndonos que podíamos estar ante los inicios de la aplicación de la tecnología de la cal en esta zona de la Península Ibérica. En este trabajo se presenta una visión global de los resultados obtenidos hasta el momento.

Caracterización de la piedra tosca (Casablanca, Marruecos)

Comunicación presentada en CONPAT 2011, XI Congreso Latinoamericano de Patología de la Construcción, Guatemala, octubre 2011.

Caracterización petrográfica y petrofísica de la roca encajante de la Cueva del Rull (Vall d'Ebo, Alicante)

La Cueva del Rull se encuentra en el sector nororiental de la Cordillera Bética, en el denominado Prebético Externo de Alicante (Azema 1977). Regionalmente, la zona de estudio está dominada por la dinámica compresiva de los materiales calizos existentes (Cretácico Superior) afectados, desde el Mioceno Medio y durante el Mioceno Superior, por diversos movimientos tectónicos a partir de los cuales se origina la Depresión de la Vall d'Ebo. Esta fosa tectónica, cuyos bordes norte y sur quedan delimitados por fallas normales con dirección aproximada E-O, está rellena por materiales rudíticos de edad Mioceno Superior, predominantemente conglomeráticos, de espesor variable (decenas a más de 100 metros), localmente plegados y depositados sobre margas de facies “tap” (margas mal estratificadas de carácter arcillo-limoso, desagregadas y de color blanquecino en superficie, cuya edad se atribuye al Mioceno Medio).

Caracterización de los depósitos miocenos de la isla de Nueva Tabarca (Alicante) y su empleo como material de construcción en el patrimonio local

El presente trabajo muestra la caracterización en detalle de la secuencia estratigráfica de los depósitos miocenos de la isla de Nueva Tabarca, el empleo de estos materiales en el patrimonio arquitectónico de la isla y su comportamiento frente la degradación. En la serie miocena, a grandes rasgos, se definen tres tramos. El tramo inferior, rico en clastos dolomíticos, muestra una alternancia de arenitas y calcarenitas. El tramo intermedio corresponde a una sucesión de niveles de calcirruditas con laminación cruzada cuya parte superior está representada por un nivel de grandes bioclastos, rodolitos y arenitas de grano fino. El comienzo del último tramo está marcado por la presencia de varias superficies arenosas más litificadas sobre las que se sitúa un banco de arenitas de grano fino y laminación paralela. Si bien las canteras extraían sillares de todas estas litofacies, existe una mayor extracción de los últimos niveles de la serie. Estas rocas presentan una durabilidad moderada-baja, degradándose fácilmente mediante arenización, escamación y/o alveolización.

Síntesis de materiales moleculares: polímeros conductores

En este trabajo se ha realizado la síntesis y caracterización de polímeros conductores como la polianilina, el poli(o-aminofenol) y además un copolímero compuesto por los dos anteriores, poli(anilina-co-o-aminofenol). Éstos pueden ser sintetizados de diversas formas, entre las cuales se ha elegido la oxidación química, ya que proporciona una mayor cantidad de producto. Para llevar a cabo las síntesis, se usa (NH4)2S2O8 como agente oxidante en proporción estequiométrica con el reactivo principal para sintetizar cada uno de los polímeros. Se realiza una medida del potencial de la disolución y una vez finalizada la reacción, se filtran y lavan los productos obtenidos con ácido clorhídrico y agua. En el caso de la polianilina, la mitad del producto obtenido, es lavado además con amoníaco, para obtener la polianilina emeraldina base. Una vez sintetizados todos los polímeros, se procede a la caracterización de cada uno de ellos mediante diferentes técnicas. Mediante análisis elemental, se obtienen los porcentajes másicos y se relacionan con las estructuras teóricas de cada polímero sintetizado. Con los espectros de IR obtenidos con FTIR, se comprueban cuáles son las bandas más importantes de las estructuras químicas. A través de la técnica de XPS se observan las energías de ligadura de cada uno de los átomos presentes en los polímeros, pudiendo así determinar porcentajes atómicos y másicos y el grado de dopaje de cada una de las muestras. Mediante la solubilidad, se comprueba que los polímeros conductores presentan una baja solubilidad, pero que utilizando el disolvente adecuado y modificando la polianilina, se puede aumentar ese valor de solubilidad. Por último, al medir la conductividad eléctrica, se observa que la polianilina sintetizada presenta una adecuada conductividad, y que el copolímero también la presenta pero con varios órdenes de magnitud menor.