Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Propiedades de Materiales: Físicas y Químicas de Suelos y Construcción - Prof. 8065, Apuntes de Ingeniería de Edificación

Documento que presenta las propiedades físicas y químicas de suelos y materiales de construcción, incluyendo propiedades generales, hidráulicas, mecánicas, térmicas y dinámicas. Se explican conceptos como porosidad, resistencia, absorción de agua, permeabilidad al vapor de agua y resistencia a la compresión, tracción y flexión.

Tipo: Apuntes

2011/2012

Subido el 22/02/2012

med_outman
med_outman 🇪🇸

5

(9)

3 documentos

1 / 27

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
1
Tema 1: Propietats dels materials
1. Coneixements previs
Tipus d’enllaços
Enllaç iònic: és la unió que resulta de les forces d’atracció electrostàtica entre ions de signe diferent.
Aquesta atracció pot disminuir si hi ha aigua.
o Els cristalls iònics tenen punts de fusió relativament alts.
Enllaç covalent: es dona quan 2 àtoms comparteixen un parell d’electrons.
o És un enllaç típic de cristalls atòmics com ara el diamant, el carborúndum i el quars.
o És un enllaç rígid i molt fort, no es pot desfer sense la descomposició química de la molècula.
o Els cristalls que tenen aquests enllaços tenen punts de fusió alts, són molt durs i tenen una
gran durabilitat.
Enllaç metàl·lic: es dóna entre elements que tenen una electronegativitat igual o baixa.
o Entre àtoms del mateix metall o de metalls diferents, hi ha una superposició d’orbitals i els
electrons de valència que pertanyen al seu torn a diversos cations, es mouen entre la xarxa
de cations resultants.
o Els metalls tenen densitat elevada, són dúctils, mal·leables, conductors, insolubles en
dissolvent, brillantor i emeten electrons al escalfar-se.
2. Estat de la matèria
Dins de l’àmbit de la construcció trobem els següents estats de la matèria:
Gasos
Líquids
Pastes
Sòlids granulars
Sòlids compactes
o Estructura cristal·lina: es caracteritza microscòpicament per l’agrupació d’ions, àtoms o
molècules segons un model de repetició periòdica.
o Estructura amorfa: la repetició es trenca, no es exacte (vidres).
3. Propietats
Propietats físiques i elementals
Superfície específica : és la sup. q esta en contacte amb un altre component. En un volum de
material, al disminuir la mida de les partícules que el formen n’augmenta la sup. específica. Com més
gran:
o Més augmenta la quantitat d’aigua que pot adherir-se a la superfície.
o Més aglutinant es necessita per lligar i cohesionar les partícules.
o Més augmenten els atacs per interfície.
Volums:
o Volum Aparent: volum dins de l’envolvent del material granular
o Volum Real: volum aparent sense el porus externs i interns (he i hi).
o Volum Relatiu: volum aparent sense porositat externa (he).
o Amb el volum definim la densitat del material en qüestió. Sabent la densitat de tots els
materials podem saber la dimensió de tot un edifici. Es mesura en g/cm3, kg/dm3, T/m3.
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Propiedades de Materiales: Físicas y Químicas de Suelos y Construcción - Prof. 8065 y más Apuntes en PDF de Ingeniería de Edificación solo en Docsity!

Tema 1: Propietats dels materials

1. Coneixements previs Tipus d’enllaçosEnllaç iònic : és la unió que resulta de les forces d’atracció electrostàtica entre ions de signe diferent. Aquesta atracció pot disminuir si hi ha aigua. o Els cristalls iònics tenen punts de fusió relativament alts.  Enllaç covalent : es dona quan 2 àtoms comparteixen un parell d’electrons. o És un enllaç típic de cristalls atòmics com ara el diamant, el carborúndum i el quars. o És un enllaç rígid i molt fort, no es pot desfer sense la descomposició química de la molècula. o Els cristalls que tenen aquests enllaços tenen punts de fusió alts, són molt durs i tenen una gran durabilitat.  Enllaç metàl·lic : es dóna entre elements que tenen una electronegativitat igual o baixa. o Entre àtoms del mateix metall o de metalls diferents, hi ha una superposició d’orbitals i els electrons de valència que pertanyen al seu torn a diversos cations, es mouen entre la xarxa de cations resultants. o Els metalls tenen densitat elevada, són dúctils, mal·leables, conductors, insolubles en dissolvent, brillantor i emeten electrons al escalfar-se. 2. Estat de la matèria Dins de l’àmbit de la construcció trobem els següents estats de la matèria:  Gasos  Líquids  Pastes  Sòlids granulars  Sòlids compactes o Estructura cristal·lina : es caracteritza microscòpicament per l’agrupació d’ions, àtoms o molècules segons un model de repetició periòdica. o Estructura amorfa : la repetició es trenca, no es exacte (vidres). 3. Propietats Propietats físiques i elementalsSuperfície específica : és la sup. q esta en contacte amb un altre component. En un volum de material, al disminuir la mida de les partícules que el formen n’augmenta la sup. específica. Com més gran: o Més augmenta la quantitat d’aigua que pot adherir-se a la superfície. o Més aglutinant es necessita per lligar i cohesionar les partícules. o Més augmenten els atacs per interfície.  Volums : o Volum Aparent : volum dins de l’envolvent del material granular

o Volum Real : volum aparent sense el porus externs i interns (he i hi).

o Volum Relatiu : volum aparent sense porositat externa (he).

o Amb el volum definim la densitat del material en qüestió. Sabent la densitat de tots els materials podem saber la dimensió de tot un edifici. Es mesura en g/cm^3 , kg/dm^3 , T/m^3.

A partir de la fórmula aparent podem definir les densitat aparent, relativa i real.

Porositat : discontinuïtat de la massa. És el volum no ocupat per la fracció sòlida. Pot estar ple d’aire, d’aigua o altre gasos o líquids. Es mesura en %. o Porus connectats entre sí i amb l’exterior  Porositat OBERTA o Porus no connectats entre si  Porositat TANCADA

Amb una alta porositat disminueix

o Densitat o Massa o Resistència mecànica o Capacitat d’aïllament del so o Etc.

Però augmenta l’aïllament tèrmic.

o Porositat aparent : porositat oberta respecte el VA, en %.

( ) [ ]

o Porositat absoluta : porositat total respecte el VA, en %.

( ) [ ]

 Ps: Pes Saturat, amb la humitat màxima.  Pd: Pes Sec, sense humitat (105ºC).  Ph: Pes Hidrostàtic, pes d la mostra submergida en H 2 O

Compacitat : és la mesura de la quantitat de matèria sòlida que conté un volum aparent de material. Es l’antònim de porositat. S’obté amb el quocient del volum real respecte l’aparent. En augmentar la compacitat, s’incrementa els punts d’unió entre les partícules. Si són punts de cohesió, augmenta la resistència mecànica al trencament.  Cohesió : es refereix estrictament a les forces d’atracció dins d’un material.  Adhesió : forces d’atracció entre molècules de diferents substàncies en els plans límits. És la propietat de la matèria mitjançant la qual s’uneixen íntimament 2 o + sup. al entrar en contacte.  Isotropia : qualitat de les substàncies o medis que presenta les mateixes propietats en totes direccions.

Els materials i l’aigua

Tensió superficial : la sup. d’un líquid tendeix a comportar-se com si fos una pel·lícula fina elàstica. És la manifestació de les forces intermoleculars als líquids (N/m).  Succió : és l’atracció d’absorbir líquid. És la força que fa que els líquids s’introdueixin pels porus.  Capil·laritat : és la capacitat que té un líquid per desplaçar-se vencent la força de la gravetat. En tubs molt prims + capil·laritat.

4. Química dels materials

Àcid : compost químic soluble en aigua amb PH<7. Àcid clorhídric (HCl), Àcid Sulfúric (H 2 SO 4 ).  Base o Àlcalis : qualsevol substancia que en dissolució aquosa aporta ions hidroxil (OH-), o absorbeix ions d’hidrogen del medi, amb PH>7. EXEMPLES: i. HIDROXID DE POTASSI = KOH ii. HIDROXID SÒDIC = NaOH iii. AMONÍAC = NH 3 iv. HIDROXID CALCIC = Ca(OH) 2  Portlandita en forma cristal·lina  Sal: compost químic format per cations enllaçats amb anions. Producte típic d’una reacció química entre una base i un àcid. EXEMPLES: i. GUIX (ANHIDRITA) = CaSO ii. CARBONAT CALCIC = CaCO iii. SAL COMUNA = NaCl  Solucions: dissolució. Barreja homogènia de 2 o + substàncies (dissolvent – líquid i solut – sòlid) en proporcions variables. El dissolvent és el component majoritari i el solut el minoritari.  Solubilitat: capacitat de dissoldre un solut en una dissolució. Aquesta capacitat depèn de la naturalesa del solut, del dissolvent, de la temperatura, de la pressió i d’altres ions presents en la dissolució.  Tractaments: és l’operació a què se sotmet per conferir-hi una qualitat o propietat determinada. i. Tractaments superficials – ACABATS IGNIFUGAR HIDROFUGAR GALVANITAZAR... ii. Tractaments en massa – ADDITIUS RETARDANTS FLUÏDIFICANTS ESCUMANTS...

5. Normativa

AEONOR: Associació Española de Normalització i Certificació.  UNE: Una Norma Espanyola: definicions, mesures, regles..  UNES-EN i EN: Establerta per organismes europeus d’acord amb la Comissió Europea.ISO: Organització Internacional per l’Estandardització (voluntària).  ASTM: Internacional, desenvolupen normes voluntàries per consens.CTE: Codi Tècnic d’Edificació. Obligatòria. Exigències:  Seguretat Estructural (SE)Seguretat en cas d’incendi (SI)Seguretat d’ús (SU)Salubritat (HS)Protecció davant del soroll (HR)Estalvi d’energia (HE)

Els Documents Bàsics (DB) regulen el compliment de les exigències bàsiques.

Tema 2: Roques

1. Origen i classificació Les roques són agregats de minerals. Es formen a la natura per processos naturals (endògens i exògens). Els minerals essencials i abundants són: Quars, Feldspats, Miques, Calcita, Dolomita, Guix, Òxids de ferro, argiles, etc.

MagmàtiquesPlutòniques i FilonianesGranit O Ígnies Volcàniques Basalts

SedimentàriesDetrítiquesSorrenques Precipitació Calcàries Dolomites

MetamòrfiquesCalcàriesMarbres Silíciques Pissarres

Roques magmàtiques: es formen per processos endògens (interior de la terra) com a conseqüència del refredament d’un magma. o Extrusives: es refreden a l’exterior de l’escorça terrestre, ràpidament, formant-se pocs cristalls minerals, i amb moltes bombolles d’escapada de gas de la lava (porus esfèrics). Pedra Pomez o Intrusives: es refreden a l’interior de l’escorça terrestre, lentament. Permeten que es formin minerals ben cristal·litzats sense deixar espais buits. Es diferencien segons es refredin en grans bosses (Plutòniques - granit) o en betes (Filonianes - aplita).

Sedimentàries: es formen per processos exògens (sup. de la terra). Segons la formació: o Detrítiques: a partir de roques ja existents, quan aquestes són meteoritzades i es desfan en detritus. Per exemple: SORRENQUES o Precipitació química: es formen per la sobresaturació d’un aigua enriquida en carbonats, sulfats o clorurs: CALCÀRIES I DOLOMIES, GUIXOS, SALS o Alteració dels sòls: es necessiten unes condicions determinades. BAUXITES (sòls ferruginosos).

Metamòrfiques: procedeixen de la transformació física o química en estat sòlid de les roques, sense que ‘arribin fondre. Les transformacions es produeixen per augment de pressió i temperatura. o Augment de pressió: metamorfisme regional, afecta grans extensions. o Intrusió d’un magma: metamorfisme de contacte. Afecta als materials afectats per aquesta arribada.

2. Reconeixement i Propietats 2.1. Característiques petrogràfiques

Textures:

Cristal·lina: els grans minerals estan uns en contacte amb els altres.  Cimentada: els grans minerals estan envoltats de cristalls de mida molt petita (ciment). Espais buits: porus.

Propietats dinàmiques:

 Velocitat de propagació d’ones

3. Agents d’alteració de les roques

Intrínsecs: son agents propis de la roca.  Composició mineralògica i química  Textura

Extrínsec: son agents externs a les roques.

 Aigua  Temperatura  Vent  Contaminació atmosfèrica: CO2 SO  Sals solubles: sulfats. Clorurs, nitrats, carbonats.  Biogènics  Antròpics

4. Obtenció, manipulació i ús com a materials de construcció Conceptes i terminologia:

Jaciment: lloc un hi ha de forma natural la roca, el mineral, etc. Si és a cel obert s’anomena pedrera, i si és al subsòl, s’anomena mina.Aigua de pedrera: humitat de les roques en el moment de ser extretes del massís. Quan cristal·litzen els materials solubles evaporats per l’aigua, forma una capa vermellosa que tapa els porus, i augmenta la durabilitat.  Picapedrer: persona que treballa la pedra per a les a construccions.  Bloc: bocí de pedra de gran mida sense treballar.  Desbastar: donar la forma aproximada que es vol obtenir del bloc.  Llavorar: treballar la pedra fins a obtenir l’estat o forma convenient pel seu ús.  Talla: treball que dona la forma definitiva a un carreu, amb eines de percussió.

Extracció:

 Formació geològica  Jaciments: o A cel obert: Pedrera o Subterrània: Mina  Mètodes d’extracció: o Falca o Voladura (en massa, amb barrens, etc.) o Tall amb perforació o Tall amb fregament o Tall amb disc o Tall amb fil helicoïdal i diamantat o Tall amb llança tèrmica

 Productes de l’extracció: o Blocs o Àrids

Preparació de blocs per a l’ús:  Operacions prèvies a la talla: o Elecció de blocs o Divisió de blocs o Desbastat  Talla: o Manuals o Pneumàtiques

Textures d’acabat:

Tall de serra: acabat del tall de la serra. A més s’utilitzen abrasius.  Bujardat: acabat aspre i rugós uniforme fet amb la bujarda.  Flamejat: acabat aspre i rugós obtingut amb un bufador de gas.  Tosquejat (Apomazado): acabat llis aconseguit amb polidores automàtiques i abrasius.  Polit: acabat llis aconseguit amb polidores automàtiques amb pastes abrasives que donen lluïssor.  Ús interiors: polits i tosquejats (marbres de cuina, lavabos, paviment, revestiments, escales, vestíbuls, etc.)  Ús exterior: talla de serra, bujardat i flamejat (lloses de pedra, llambordes, aplacats de revestiments).

5. Normativa CTE

El CTE exigeix el marcatge CE a tots els productes que s’incorporin amb caràcter permanent a una obra. En pedra natural, es demana el marcatge per a:  Rajoles per a ús exterior, interior i escales  Llambordes per ús exterior  Bordillos per ús exterior  Plaques per a façanes  Plaquetes (revestiments de gruix menor a 12mm)  Peces per a fàbrica d’albanyeileria (peces per formació de murs de gruix >80mm).

El fabricant ha de donar:

 Declaració de conformitat: document on es declara que un producte compleix amb una normativa europea que és d’aplicació.  Etiqueta identificativa del marcatge CE: document on es declaren els valors dels controls realitzats.

Tipus:

Residuals: alteració in situ d’una roca per processos fisicoquímiques ( Sauló, Granit).  Transportats: Aigua – al·luvials, Gravetat – Col·luvials, Vent – Losses.  Orgànics: gran quantitat de matèria orgànica. Tenen característiques mecàniques molt baixes (turba).

2. Conceptes previsCohesió: resistència al tall del terreny quan la pressió normal es nul·la.  Entumiment: variació de volum de la humitat (sorres fines).  Adhesió: es deu a la tensió superficial que hi ha entre les partícules de sòl i les molècules d’aigua. Quan el contingut d’aigua augmenta excessivament, l’adhesió disminueix ( Argiles).  Permeabilitat: propietat de deixar passar l’aigua a través dels seus porus.  Superfície: d’un material és el volum envolupant.  Sup. específica: sup. que es pot posar en contacte amb un altre component.  Plasticitat: propietat que permet que un sòl sigui mal·leable si hi apliquem una força externa i que la forma resultant es mantingui encara que la H i les forces externes ja no hi siguin.  Densitat: massa respecte el volum. + porositat – densitat.  Porositat: relació entre el volum ocupat pels porus i el volum total aparent de la mostra.

Índex de porus: relació entre el volum dels porus i el volum real.

Humitat: ( )  Absorció: capacitat d’agafar aigua.

Grau de saturació: quantitat d’aigua en un sòl respecte de la màxima quantitat d’aigua que pot tenir.

Absorció capil·lar: capacitat de succionar aigua per tensió superficial.

3. Components d’un sòlGraves (G) i Sorres (S) Sòls agregats, sense cohesió, formats per minerals o fragments de roca. La seva resistència mecànica es deu al fregament de les partícules i el seu confinament. Mides: Diàmetre > 2 mm  Grava (G) 2 <Diàmetre>0,06 mm  Sorra (S) Les graves tenen poca sup. específica, retenen poca aigua per adhesió. L’aigua no produeix entumiments. Són sempre permeables. Les sorres tenen sup. específica més elevada. Si hi ha humitat pot generar entumiment i una certa cohesió aparent. Són permeables però menys que les graves.

Llims (M) Tenen molta sup. específica, baixa permeabilitat i deformables. L’aigua influeix en l’ humitat i en la saturació. L’ humitat mitjançant la tensió superficial pot arribar a cohesionar el sediment. Els llims que formen estructures alveolars no deixen passar l’aigua al seu través fàcilment i arriben fins i tot a comportar-se de forma impermeable, plàstiques i compressibles com les argiles. o Llims plàstics: permeten determinar el LP o Llims no plàstic: no permeten determinar el LP

Argiles (C) L’argila amb certa humitat (en esta plàstic), permet modificar la forma del conjunt sense trencar-se ni perdre la cohesió (argila mal·leable). Les terres argiloses (amb gran quantitat d’argiles) solen ser plàstics, cohesius, compressius i poc permeables.

4. Estructures dels sòlsGranulars: les graves, sores i llims són partícules pètries arrodonides, separades i amb punts de contacte entre si. Si la compacitat és baixa, partícules sensibles als xocs i vibracions de manera que els forats disminueixen molt. Si la compacitat és elevada són més resistents i estables davant d càrregues estàtiques, dinàmiques i vibracions, tal que, els forats disminueixen poc. Bons per fonamentar.  Alveolars: típica dels llims més fins. Durant la sedimentació les partícules fan cadenes amb grans forats. Són sòls col·lapsables, no aconsellables per fonamentar i són semipermeables.  Floculades: típica de les argiles de forma laminar i mida col·loïdal. Si les condicions del medi canvien es poden formar grumolls que es van sedimentant amb les alveolars dels llims i compacten l’estructura. Sòls bons per fonamentar i no són permeables. 5. Classificació dels sòlsPer mida del gra. Granulometria. La principal diferència entre els sòls granulars i els fins, es que, els sòls fins tenen cohesió, facilitada per la presencia d’aigua, i els granulars no en tenen.

Granulometria: és la relació del percentatge, quant al pes, de les diferents mides de gra que hi ha en un sòl, determinades per garbellament, sedimentació o altres mitjans.

Com valorem els resultats de la granulometria d’un sòl: o Coeficient d’uniformitat :

o Coeficient de curvatura :

o On: D60 es el diàmetre del tamís per on passa el 60% de la mostra. D30 es el diàmetre per on passa el 30 % i D10 el diàmetre per on passa el 10%.

Un sòl amb un Cu < 2, es considera uniforme. En el límit, si un terreny estigués format per esferes perfectament iguals, el seu Cu seria 1. Amb un Cu = 10, seria un sorra llimosa ben graduada.

Tema 3.2: Sòls

1. IntroduccióResistència: capacitat d’un material per absorbir sol·licitacions. Determinem la tensió admissible del terreny amb el mètode Teòric de Terzaghi. σadm  Deformabilitat: tot terreny sotmès a una càrrega pateix una disminució de porus. Això es important per calcular els assentaments (mm). Els assentaments s’obtenen amb el Bulb de pressions de Casagrande.  Permeabilitat: conductivitat hidràulica (k), no és constant, i es la velocitat mitjana de desplaçament de l’aigua per unitat de gradient hidràulic. 2. Assaigs de comportament 2.1. Conceptes previsCala o pou: és una perforació duta a terme amb una retroexcavadora. Es limita a uns 5m de fondària. o Descriure estratigrafia del sòl superficial. o Classificar geotècnicament el sòl. o Prendre mesures de sòl per fer assaigs. o Conèixer la profunditat i les propietats geotècniques sup. de la roca. o Detectar nivells freàtics superficials.  Sondeigs: perforacions profundes en el sòl i/o roca. Idealment amb recuperació de testimoni. Permeten conèixer la distribució i les propietats geològiques i geotècniques dels materials en profunditat. Permeten fer assaigs in situ.  Mostres: o Categoria A: mantenen inalterades: l’estructura, densitat, humitat, granulometria, plasticitat i components químics estables. o Categoria B: mantenen inalterades: humitat, granulometria, plasticitat i components químics. o Categoria C: les que no compleixen la categoria B.

2.2. Resistència. Teoria de Terzaghi. Mètodes teòricsAngle de fregament intern (θ): és molt important en sòls no cochesius. Angle la tangent del qual és la derivada de la resistència a l’esforç tallant respecte a la pressió normal efectiva. Quan més petit es l’angle θ més resistència a ruptura té el terreny.  Cohesió: es el segon factor que influeix en la resistència del terreny. Unió entre les partícules. Resistència a l’esforç tallant que té el sòl. És molt important en sòls cohesius. Quan més alta es la cohesió més resistència té el sòl.  L’últim factor que influeix en la resistència es la Densitat in situ que té el sòl.  Fórmula de la Sabata continua:

On: Qd = resistència del sòl a ruptura B = amplària de la sabata Df = profunditat de la sabata C = cohesió del sòl Nc,Nq,N : paràmetres que depenen de l’angle de fregament intern. Surten d’unes taules. = densitat del sòl

Triaxial: assaig que permet estudiar i controlar les diferents relacions entre la tensió i la deformació en una mostra de sòl. S’utilitza el cercle de Mohr.

Assaig de compressibilitat i Permeabilitat en LaboratoriEdòmetre : s’obté la deformabilitat d’una mostra confinada lateralment. Es col·loca la mostra entre plaques poroses i es carreguen verticalment amb graons de càrrega. Per a cada graó es mesuren les deformacions verticals i el temps. El mòdul edomètric és el quocient entre l’increment unitari de la pressió i l’increment unitari de la deformació , s’obtenen dos tipus de corba, l’edomètrica i la de consolidació. S’estableixen estratègies de disseny dels fonaments.  Permeàmetre de càrrega constant: només s’utilitza per a sòls molt permeables. En graves i sorres netes.  Permeàmetre de càrrega variable: es col·loca una mostra en un motlle cilíndric tancat amb tapes molt poroses. Se sotmet la mostra a saturació i es mesura el temps necessari per a que el nivell d’aigua baixi de H1 fins a H2. També sabem el coeficient de permeabilitat, situat sota el nivell freàtic.  Lefranc (in situ): emplenar d’aigua el sondeig i mesurar el cabal que es necessita per mantenir el nivell constant o mesurar la velocitat de descens del nivell d’aigua.

Assaig d’obtenció de paràmetres in situEscissòmetre o Molinet (Vane test): en sòls amb poca cohesió i poc fregament. L’assaig es fa dins del forat de sondeigs. Es valora el moment de torsió necessari perquè giri el molinet i es trenqui el sòl. Assaigs de compactació en Laboratori i in situAssaig Proctor: determina la densitat màxima patró amb una humitat òptima. Una mostra s’asseca a l’aire, es desfan els terrossos amb un mall de goma i es divideix la massa resultant en porcions de característiques similars. Cada porció s’assaja amb un grau d’humitat diferent i s’amassa. Es calacula la humitat i la densitat seca del sòl que omple els motlles.  Densitat in situ: per comprovar el grau de compactació en reblerts artificialment. Abans s’ha de fer l’assaig proctor. Es fa amb una ampolla de sorra i actualment amb Isòtops radioactius. Expansivitat:Lambe: en el cas dels sòls que presentin problemes d’augment de volum per variacions en el seu contingut d’humitat, l’aparell Lambe permet mesurar l’índex d’inflament i calcular la pressió que es necessita per reduir-lo a valors molt petits.

Agressivitat: Anàlisi química per determinar el % de presència d’elements agressius al ciment del formigó dels fonaments. o En sòls: contingut sulfats, sulfurs, carbonats. o En aigües subterrànies: les anteriors, clorurs, nitrats, pH, magnesi, amoníac.

3. Nivell freàtic És la cota, mesurada des de la superfície, a partir de la qual el sòl apareix saturat d’aigua. és irregular. Quan està sotmès a una pressió superior a la pressió atmosfèrica, diem que està confinat. Quan es fa un pou, l’aigua sol ascendir i supera el sostre de l’aqüífer, en aquestes condicions s’anomena nivell piezomètric.

Tema 4: Introducció als conglomerants

1. Definició Conglomerant: material capaç d’unir fragments d’una o varies substancies i donar cohesió al conjunt, però per transformacions químiques en la seva massa i formant nous compostos. Poden ser orgànics o inorgànics (càlcics com el guix, calç, ciment ..). Conglomerat: roca, formigó o altre material, natural o artificial, constituït per fragments d’una mateixa o diverses substàncies, units de manera compacte per un conglomerant. 2. Aigua Per la formació de massa, l’amassament i enduriment. La quantitat ha der ser:  La suficient per combinar-se amb el conglomerant i mantenir-se durant tot el procés d’enduriment.  La mínima per obtenir treballabilitat de la massa. Amb algunes excepcions: aigües naturals, potables, minerals, pures i marina.

Aigua hidratació (recció): aigua necessària per l’obtenció del producte. A/C = 0,2 per 400kg de ciment 80 litres d’aigua.

Aigua pastat: per la posada en obra. A/C = 0.35 per 400kg de ciment 1401 litres d’aigua.

Aigua de curat: s’utilitza sobretot per a curar formigons.

Aigües externes: formaren part del conglomerat que no està contemplat a la dosificació (A/C) però s’ha de tenir en conte per les correccions. Aquesta aigua externa millora la porositat i també genera espais lliures per poder desenvolupar l ’hidratació però té conseqüències negatives: + Porus – Compacitat – Resistència – Durabilitat.

No totes les aigües seran aptes per a cada conglomerat. En general es podran utilitzar totes les aigües sancionades com a acceptables per la pràctica. Si no hi ha antecedents s’han d’analitzar.

Contingut de l’aigua:

pH : no s’han d’utilitzar aigües àcides (pH<5), poden provocar modificacions en el fraguat i enduriment, baixa la resistència i pèrdua de durabilitat.  Substàncies dissoltes : residus salins secs que s’obtenen al evaporar l’aigua (carbonats, fosfats, sulfats, clorurs, etc). Provoquen eflorescències, pèrdua de resistències i fenòmens expansius.  Sulfats (SO 4 ) : en excés provoquen alteracions en el fraguat i enduriment, pèrdua de resistències i durabilitat.  Ió clor (Cl) : la seva és evitar la corrosió de les armadures (aigua de mar).  Hidrats de carboni (sucres) : provoquen alteracions importants en el fraguat i enduriment.  Substàncies orgàniques : olis, grasses, humus, restes orgàniques vegetals, etc. Provoquen alteracions de fraguat i enduriment. Fortes caigudes de resistència.  Contingut de fins : llims i argiles, enterboleixen l’aigua i poden provocar falta d’adherència entre àrids i la pasta de ciment.  Algues : impedeixen l’adherència entre àrid i massa aglutinant, i originen grans porositats.

Depenent de la cocció obtenim:

L’hemihidrat o Semihidrat (SH): resultat de la deshidratació parcial del DH (>100ºC). SO 4 Ca·1/2 H 2 O. Hi ha 2 tipus: SHα o SHβ.  L’anhidrita III (soluble ANIII): deshidratació total del DH. Es un Sulfat càlcic anhidre. Passa ràpidament a hemihidrat inclús amb humitat ambiental. Hi ha α y β depenent del SH del que provenen.  L’anhidrita II (artificial AnII): per sobre dels 300ºC s’obté el sulfat càlcic anhidre II. Utilitzada com a base de solera per pavimentar tipus parquet o similar.  L’anhidrita I: s’obté sobre els 1180ºC. No té utilitat industrial.

Obtenció de guixos de construcció: pedra de guix amb puresa superior al 75% (guix bifase). En un mateix forn rotatori de foc directe que produeix SHβ, ANII i AnII. Forns de 2 o 3 tubs.

Obtenció d’escaioles: pedra de guix amb puresa superior al 90%. Hi ha dos sistemes de fabricació dels que s’obté ANIII i SHβ.

3. Tipus de guix

Guixos de 2ª generació Utilització YG: guix gruixut YG-L: guix gruixut lent YF: guix fi (blanc) YF-L: guix fi lent YP: guix prefabricat

E-30 i E- 30 - L: escaiola / escaiola lenta E-35 i E- 335 - L: escaiola especial / lenta

Envans i revestiments interiors

Revestiments interiors

Elements prefabricats, envans, plaques de guix laminat. Panell prefabricats i repàs. Plaques i motllures de sostres i repàs. Guixos 3ª generació YE/T: guix d’acabat Granulometria fina i fraguat lent, additius i àrids Guixos especials. Ús manual Y/D: guix d’alta duresa Additius i àrids. Revestiments d’alta duresa Y/A: guixa alleugerat Additivat amb perlita, millora les condicions d’aïllament tèrmic de revestiments. Guixos de projecció mecànica YPM: guix de projecció mecànica Amb additius i àrids orgànics o inorgànics. Amb màquina de projecció YPM/D: guix de projecció alta duresa Altes dureses superficials YPM/A: guix de projecció alleugerat Amb perlita. Aïllament tèrmic i protecció al foc dels paraments

Additius: modifiquen la velocitat del fraguat  Retardadors: disminueixen la solubilitat del guix i retarden la formació de cristalls  Acceleradors: s’utilitzen tots els sulfats a excepció del ferro. Àcid sulfúric, clorhídric, nítric.  Espessants: augmenten la consistència de la pasta i permeten avançar l’ús del guix. Especialment per guixos de projectat.

Àrids : àrids inerts que modifiquen les característiques físiques dels guixos endurits pel que fa a un millor aïllament tèrmic.  Perlita expandida: mineral volcànic. Àrid molt lleuger es tracta tèrmicament.  Vermiculita exfoliada: mineral argilós que es tracta tèrmicament.

4. Característiques dels guixos

Aigua de pastat: necessita més aigua que per la rehidratació.  Procés de fraguat: comença per la dissolució de les fases anhidres i hemihidratades i a continuació fragüen i es transformen en Sulfat càlcic dihidratat. Es torna a l’origen s’obté un nou DH igual però amb més porositat i densitats inferior. Es una reacció exotèrmica.  Porositat: produïda per l’evaporació de l’aigua sobrant en el procés de pastat. Quan més aigua més porositat, per tant, baixa compacitat i resistència i més aïllament tèrmic. Quantitat d’aigua superior a la del guix.  Solubilitat: el guix és higroscòpic, l’ humitat el torna tou. No es recomana utilitzar-lo a l’exterior.  Resistència: depèn de la seva naturalesa, composició, grau de finor, quantitat d’aigua i de l’ humitat. Quant més avança el fraguat més resistència.  Adherència: depèn de la porositat del material o s’aplica.  Resistència al foc: no contribueix a la combustió. Quan es atacat pel foc, s’allibera l’aigua en forma de vapor i ajuda a retardar la propagació i a protegir les construccions. (RF-120).  Aïllament acústic: no es un bon aïllant ja que no es dens. El millor es el plom.

5. Usos i aplicacions

Pot ser en pols pel seu pastat com a conglomerant.

Material auxiliar (YG): per unir provisionalment peces auxiliars, regles ... i per envans de maó, primeres voltes ...  Enlluïts i lliscats: primera capa de 10-15 mm de YG i una segona capa de 1-3 mm de YF.  Plaques de guix i escaioles: es fabriquen amb guix ràpid, pastat amb consistència fluïda i abocant-lo sobre motlles. Es reforcen amb palla, filferros, etc. S’utilitzen per fer fals sostres.  Motllures de guix: varies formes, lineals, cornises o rosetons. S’utilitza el guix de millor qualitat (l’escaiola).  Panells de guix: nucli de guix bi-hidratat, recobert en ambdues cares mb paper de cel·lulosa especial. Construcció de divisòries o fals sostres mitjançant una estructura metàl·lica composta per soleres i muntants.  Pladur (cartró-guix): envans industrials. Col·locació en obra seca, execució ràpida que permet la col·locació de paviments i sostres.  Bloc de guix: peça prefabricada per divisions interiors. Els blocs tenen els extrems encadellats per a un perfecte encastament. No necessita arrebossats, acabat perfecte, no suporta la instal·lació de grans fixacions.  Placa ceràmica revestida amb guix (Ladriyeso): maó revestit d’escaiola. Permet una ràpid i senzill muntatge. No requereixen el posterior enguixat.

6. Normativa que regula el guix

RY-85 : Plec general de condicions per la recepció de guixos i escaioles en obres.  Normes UNE.