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Aprovechamiento de Biomasa Peletizada en el Sector Ladrillero en Bogotá-Colombia: Análisis Energético y Ambiental Use of Pelleted Biomass in the Brick Industry in Bogota-Colombia: Energy and Environmental Analysis
César A García-Ubaque,Martha L Vaca-Bohórquez,Gabriel F Talero
Información Tecnológica , 2013,
Abstract: En este estudio se compara el desempe o energético y ambiental del uso de combustibles a partir de dos tipos de biomasas peletizadas: residuos de madera, provenientes de podas y residuos de la producción de muebles, principalmente aserrín. La biomasa proveniente de residuos de madera es uno de los materiales más adecuados para utilizar como combustible alternativo. El sector ladrillero tiene una gran demanda energética para sus procesos de secado y cocción y el uso de combustibles alternativos a partir de biomasa permite obtener reducciones importantes en emisiones atmosféricas y no afecta las condiciones técnicas del proceso de producción de ladrillos. La biomasa con mejor desempe o, tanto en las variables energéticas como ambientales evaluadas, fue el aserrín. This study compared the energy and environmental performance of fuels from two types of pelleted biomass: wood waste from pruning and waste from furniture production, mainly sawdust. Wood residues biomass is one of the most suitable materials for using as an alternative fuel. The brick manufacture sector has a high energy demand for its drying and firing processes and the use of alternative fuels from biomass allows significant reductions in emissions and does not affect the technical conditions of the process of brick production. The biomass with better performance was sawdust, which presented the optimum energy and environmental variables.
Circuitos duales y resistencia efectiva
Paco H. Talero,Leidy F. Santana
Latin-American Journal of Physics Education , 2009,
Abstract: We present a simple physical problem which illustrates the realization of active learning in engineering physicsthrough experiments and simulations. The physical problem under study is to find all possible circuits with differenteffective resistance from n resistors with equal resistance, additional the students would make the circuits, calculatethe effective resistance and generalize the response for a circuit with n resistors.
Preparación de la dosificación de un hormigón con humo de sílice, cuya RMC sea > 40 kp/cm2, a edades iniciales (5-10 horas)
Bollati, M. R.,Talero, R,Hernández Olivares, F.
Materiales de Construccion , 1998,
Abstract: Silica fume (SF) or microsilica is related mainly with preparation of High Resistance Concrete. This has justified its use -together with portland cement (I-42'5/SR,MR) and an superfiuidifying additive- in the preparation of a concrete whose value for compressive mechanical resistance at early ages (only 5 to 10 hours) is higher than 40 kp/cm2, instead of preparing it with the portland cement plus a setting accelerator or "model" dosage. The experimental techniques used to reach that objective have been: ultrasound energy and a press for breaking 30 x 15 mm specimens, and a maximum load of 2001. With the first technique, in only 25 days, 13 different dossages were prepared, which were compared to the "model" dosage, and two more that did not contain neither setting accelerator nor SF, this means that they had been prepared with the same portland cement, same fine and coarse aggregates and the same consistency, and that they would act as "reference" for all previous ones. In such a way the dosage was found: E, in this case, that was the same as the "model" as for the amount of fine and coarse aggregates, but not as for the amount of the portland cement used which this time was 360 kg/m3 instead of 400kg/m3 SF content 40 kg/m3 and water 144 l/m3 Al humo de sílice(HSE) o microsílice, se le relaciona, principalmente, con la preparación de hormigones de alta resistencia. Esta peculiar característica, ha justificado su utilización -junto a cemento portland (un I-42,5/SR,MR) y un aditivo superfluidificante- en la preparación de un hormigón cuyo valor de resistencia mecánica a compresión a edades iniciales (5 a 10 horas, solamente) fuera superior a 40 kp/cm2, en lugar de prepararlo con dicho cemento portland y un acelerador de fraguado o dosificación "patrón”. Las técnicas experimentales utilizadas para alcanzar dicho objetivo han sido: la energía de ultrasonido y una prensa para la rotura de probetas de 30x15 cm, de 200 t de carga máxima. Mediante la primera de las técnicas, el sistema de tanteo y en tan sólo 25 días, se logró preparar hasta un total de 13 dosificaciones diferentes, las cuales fueron comparadas con dicha dosificación "patrón" y otras dos que no poseían ni acelerador de fraguado, ni HSE; es decir, que habían sido preparadas con el mismo cemento portland, los mismos áridos gruesos y finos y la misma consistencia plástica, las cuales actuarían como "referencia " de todas las anteriores. De esta manera se logró la dosificación buscada, la E, en este caso, que fue la misma que la "patrón" en cuanto a la cantidad de áridos-gruesos y finos(arena), qu
Manufacturing of mortars and concretes non-traditionals, by Portland cement, metakaoline and gypsum (15.05%)
Talero, R.,Bollati, M. R.,Hernández, F.
Materiales de Construccion , 1999,
Abstract: In a thorough previous research (1), it appeared that creation, evolution and development of the values of compressive mechanical strength (CS) and flexural strength (FS), measured in specimens 1x1x6cm of mortar type ASTM C 452-68 (2), manufactured by ordinary Portland cement P-1 (14.11% C3A) or PY-6 (0.00% C3A), metakaolin and gypsum (CaSO4 2H2O) -or ternary cements, CT-, were similar to the ones commonly developed in mortars and concretes of OPC. This paper sets up the experimental results obtained from non-traditional mortars and concretes prepared with such ternary cements -TC-, being the portland cement/metakaolin mass ratio, as follows: 80/20, 70/30 and 60/40. Finally, the behaviour of these cements against gypsum attack, has been also determined, using the following parameters: increase in length (ΔL%), compressive, CS, and flexural, FS, strengths, and ultrasound energy, UE. Experimental results obtained from these non-traditional mortars and concretes, show an increase in length (ΔL), in CS and FS, and in UE values, when there is addition of metakaolin. En una exhaustiva investigación anterior (1), se pudo comprobar que la creación, evolución y desarrollo de los valores de resistencias mecánicas a compresión, RMC, y flexotracción, RMF, proporcionados por probetas de 1x1x6 cm, de mortero 1:2,75, selenitoso tipo ASTM C 452-68 (2) -que habían sido preparadas con arena de Ottawa, cemento portland, P-1 (14,11% C3A) o PY- 6 (0,00% C3A), metacaolín y yeso (CaSO4 2H2O)-, fue semejante a la que, comúnmente, desarrollan los morteros y hormigones tradicionales de cemento portland. En el presente trabajo se exponen los resultados experimentales obtenidos de morteros y hormigones no tradicionales, preparados con dichos cementos ternarios, CT, siendo las proporciones porcentuales en masa ensayadas, cemento portland/metacaolín, las siguientes: 80/20, 70/30 y 60/40. Finalmente, el comportamiento de estos cementos frente el ataque del yeso, se ha determinado mediante los siguientes parámetros: incremento de longitud (ΔL%), resistencias mecánicas a compresión, RMC, y flexotracción, RMF, y energía de ultrasonido, EU. Los resultados experimentales obtenidos con tales morteros y hormigones no tradicionales, han dado un aumento de los valores de ΔL, RM y EU, con la cantidad de metacaolín a adida.
Puzzolanic cements of greater resistance at the attack of selenitic waters than the high sulfate resistance portland cements, and viceverse
Talero, Rafael
Materiales de Construccion , 1987,
Abstract: This work confirms the certainty of the predictions of useful service given by Kaluosek and al. for the sulphate resistant portland cements (type V, USA), subject to severe selenitic attack. Two sulphate resistant portland cements, were tested by means of the Le Chatelier Anstett method. The tarts were destroyed at ages of three years, having detected in them the presence of thaumasite by XRD. Even so, the impossibility and possibility thaumasite formation was confirmed in pozzolanic cements tarts, which either had or did not have adequate amount of pozzolana (diatomite) for such purpose. Este trabajo confirman las predicciones de vida útil dadas por Kalousek y colaboradores, para los cementos portland de elevada resistencia al ataque de los iones sulfato (tipo V, USA), sometidos a un severo ataque selenitoso. Se ensayaron dos cementos portland de elevada resistencia al ataque del yeso, mediante el ensayo de Le Chatelier-Anstett. Sus tortas correspondientes se destruyeron a la edad de tres a os, habiéndose detectado en las mismas la presencia de thaumasita por DRX. Asimismo se confirmó la imposibilidad y posibilidad de formación de thaumasita en tortas de cementos puzolánicos, los cuales tenían, o no, respectivamente, una adecuada cantidad de puzolana (diatomita) para tales fines.
Obtención del hormigón apropiado a terrenos y/o aguas agresivas diversas mediante la norma TGL 11357
Talero, Rafael
Materiales de Construccion , 1985,
Abstract: TGL 11357 Norm specifies the express use of the cement: — Portland with a content between 0% and 5% of C3A, or — Supersulphathed iron foundry (with conditions), or — Aluminates (with conditions) when the agressiveness of the water and/or of an agressive sulphatic ground (among others) will be touching the concrete work. There are countries where there is not such a specific kind of cement, being unable to execute this norm. But by means of this study, which enlarge with good reason the range of those appropiate composites to defined puzzolans, it would be easier to keep the meaning o this norm, to reach identical purpose, that is, a cement concrete with appropriate puzzolanic additions (and/or appropriate iron slags) resistant to the mentioned agressiveness. La norma TGL 11357 especifica la utilización expresa de cementos: — Portland con un contenido de C3A del 0% al 5%, o — Siderúrgicos Sobresulfatados (con condiciones), o — Aluminosos (con condiciones) cuando la agresividad del agua y/o terreno agresivo que vaya a estar en contacto con la obra de hormigón sea del tipo sulfático, entre otras. Existen muchos países que no disponen de tal tipo tan específico de cementos para poder cumplimentarla, y mediante el presente artículo, al ampliar fundadamente la gama de variabilidad de aquellos adecuados citados, a sólo determinados puzolánicos, se les facilitará bastante más la posible cumplimentación del espíritu de la norma en cuestión, para alcanzar idéntico objetivo, o sea, un hormigón de cemento con adiciones puzolánicas adecuadas (y/o escorias siderometalúrgicas adecuadas), resistente al mencionado ataque agresivo.
Is the clay "exchange capacity" concept wholly applicable to pozzolans?
Talero, R.
Materiales de Construccion , 2004,
Abstract: One of the most characteristic properties of clays is their "cation exchange capacity", otherwise known as their "exchange capacity ". The research reported in this article shows that for various reasons some natural and artificial pozzolans exhibit this property. Ion exchange is only partial in the latter however because contrary to clays, on hydration with Portland cement, pozzolans may he nearly entirely converted from their mainly vitreous and/or amorphous original state into a variety of new more or less crystalline compounds. For this purpose a total of 142 types of cement were tested in this study: 8 industrial and 134 laboratory cements, the latter prepared by mixing Portland cements with different proportions, by weight, of three natural and three artificial pozzolans. All these cements were analysed by the Frattini test, 7 and/or 28 days after mixing. Both [OH-] and [CaO] and the percentage content of Na+ and K+ expressed as Na2O and K2O, respectively, were determined in liquid phase. The cation concentration was only determined for the 45 blended cements most relevant to the objective of the study. Finally, the three natural pozzolans were analyzed by XRD to identify their mineral composition. The results obtained confirmed the working hypothesis. They also showed that the higher the content of Na+ and/or K+ the higher the likelihood of exchange capacity in the pozzolans. in this case primarily with Ca2+ Nonetheless, the very special mineral composition of certain pozzolans, with minerals such as zeolite and phillipsite, may likewise contribute to this capacity. In any event, due to the cation exchange between Na+/ K+ and Ca+ the blended cements involved met the Frattini test requirements more readily and had shorter setting times, especially: - where the Portland cement with which they were mixed was not highly sulphate-resistant, and - where the Portland cement/pozzolan ratio was 60/40. Under these circumstances the behaviour of one of the pozzolans studied may, in one sense, be described to be ''more apparent than real ". Una de las propiedades más características de las arcillas es su "capacidad de cambio catiónico", o simplemente su "capacidad de cambio ". Mediante este trabajo se ha logrado demostrar que algunas puzolanas naturales y artificiales, participan, en mayor o menor medida, y por diferentes causas, de esa característica, si bien, de una forma parcial. Ello es debido a que, a diferencia de las arcillas, su estado físico-químico original, vítreo y/o amorfo en su mayor parte, se puede ver afectado por lo común durante su hidrataci
Kinetic and morphological differentiation of Ettringites in plain and blended Portland cements using Metakaolin and the ASTM C 452-68 test. Part I: kinetic differentiation
Talero, R.
Materiales de Construccion , 2008,
Abstract: In this first part of the study, the results obtained in prior research with XRD and SEM, as well as the Le Chatelier-Ansttet test were confirmed with the ASTM C 452-68 test. To this end, 20%, 30% and 40% metakaolin (MK) was added to ten Portland cements, six OPCs and four SRPCs. Both the ten plain PCs and the 30 metakaolin (MK) blends were tested for two years under ASTM C 452-68 specifications, determining not only the percentage increase in length, ΔL(%), of the specimens, but also the sulphate content in the curing water. Other parameters studied included: chemical analysis of the cementitious materials used and specific properties of some of the cements tested. The experimental results, ΔL(%) versus time, re-confirmed that the formation rate of ettringite from the reactive alumina, Al2O3r-, present in the pozzolan must be substantially higher than the formation rate of ettringite from the C3A present in the PC. This was verified by the variation of the sulphate content in the specimen curing water throughout the test. In light of those findings, in this article these two types of ettringite are denominated rapid forming ettringite or ett-rf, and slow forming ettringite or ett-lf. En esta Parte I de la investigación, se han logrado verificar mediante el ensayo ASTM C 452-68, los resultados obtenidos en anteriores investigaciones realizadas con DRX y SEM y el ensayo Le Chatelier-Ansttet. Para ello, a 10 cementos Portland –6 CPO y 4 CPRS– se les a adió 20%, 30% y 40% de metakaolín (MK). Tanto los 10 CP como los 30 de sus mezclas con metakaolín (MK), se ensayaron durante 2 a os, mediante dicho método ASTM C 452-68, y a sus probetas no sólo se les determinó su incremento porcentual de longitud, ΔL(%), sino además, el contenido de sulfatos de sus aguas de conservación. Otras determinaciones complementarias fueron: análisis químico de los materiales cementiceos utilizados y propiedades específicas de algunos cementos ensayados. Los resultados experimentales, ΔL(%) frente al tiempo, han confirmado de nuevo que la velocidad de formación de la ettringita de origen alúmina reactiva, Al2O3r-, de las puzolanas, tiene que ser considerablemente mayor que la velocidad de formación de la ettringita de origen C3A de los CP, lo que ha sido verificado por la evolución durante todo el ensayo, del contenido de sulfatos de las aguas de conservación de las probetas. Debido a ello, se ha propuesto denominar a ambos tipos de ettringitas, ettringita de rápida formación, ett-rf, y ettringita de lenta formación, ett-lf, respectivamente.
Co-precipitation of ettringite of rapid and slow formation. Consequence: Expansive Synergic Effect. Its demonstration by mortars and concretes
Talero, R.
Materiales de Construccion , 2011,
Abstract: Several prior papers have shown that enough pozzolans can bring about rapid formation ettringite (from its Al2O3r-). It has likewise been found that the formation rate of this ettringite is higher than the of slower forming ettringite originating from OPC (from its C3A). In this context: What type of effect will they ultimately produce? Addition? Synergism? Antagonism? or perhaps Inversion of final expansive action?. To reply to these questions, 4 PC and 12 blended cements containing 20%, 30% or 40% metakaolin, were tested using the ASTM C 452-68, EN 196-1 and RT-86:ΔL tests and also concrete specimens. The experimental results have shows that the joint precipitation in a common sulfate medium, of ettringite from pozzolan and from OPC, was always more synergic than additive, and the technical consequences of the Expansive Synergic Effect may be classified as beneficial, adverse or indifferent according to its sulfates content in excess is more or less adequate. 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.
Kinetic and morphological differentiation of ettringites in plain and blended Portland cements with metakaolin and the ASTM C 452-68 test. Part II: Morphological differentiation by SEM and XRD analysis
Talero, R.
Materiales de Construccion , 2009,
Abstract: The same cementitious materials (OPCs, SRPCs and matekaolin, MK), the same blended cements and the same ASTM C 452-68 test than in Part I, were used. Other complementary determinations were: chemical analysis of cementing materials, SEM and XRD analysis of ettringites and specific properties of some cement tested and of their pastes. The experimental results have also demonstrated that when 7.0% SO3, equivalent to 15.05% of gypsum, was added to the M pozzolan-containing Portland cement and tested with the ASTM C 452-68 method, it was not found to behave aggressively but rather as “setting regulator ”, because the increase in mechanical strengths over time and setting times in these mixes were, therefore, similar to the pattern observed in any PC. However, when the gypsum content was raised to triple than that amount (21.0% SO3), it behaved aggressively. In both cases, logically, ettringite from both origins were involved in the resulting beneficial or adverse behavior. En esta Parte II se utilizaron los mismos materiales cementíceos (CPO, CPRS, y metakaolín, MK), los mismos cementos de mezcla y el mismo método de ensayo ASTM C 452-68 que en la Parte I. Otras determinaciones complementarias fueron: análisis químico de los materiales cementíceos, análisis por DRX y SEM de ettringitas y propiedades específicas de algunos cementos ensayados y de sus pastas. Los resultados experimentales obtenidos han demostrado también que, el 7.0% de SO3 presente en los 30 cementos de mezcla con MK, ensayados conforme el método ASTM C 452-68, no se comporta como agresivo sino como ”regulador de fraguado”, porque los tiempos de fraguado y el aumento de resistencias mecánicas fueron como los de cualquier CP. De aquí que algunos de esos cementos de mezcla puedan ser considerados “cementos hidráulicos expansivos”, el resto, no. Sin embargo, cuando la cantidad de yeso aportada fue el triple (21,0% SO3), se comportó como agresivo, motivo por el cual ninguno de los referidos 30 cementos de mezcla pudo ser calificado de elevada ni moderada resistencia a los sulfatos. Y en ambos caso, la ettringita de ambos orígenes estuvo implicada. Tanto cuando el resultado final de su comportamiento final fue beneficioso, como cuando fue nocivo.
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