Search

La palabra Yeso designa tanto un mineral cuya composición es CaSO4.2H2O como un conglomerante cuya composición mayoritaria es CaSO4·½H2O. El conglomerante es un producto artificial fabricado utilizando como materia prima el mineral yeso y sometiéndolo a tratamiento térmico. Dentro del sector de la construcción es muy conocida la aplicación del yeso como conglomerante, siendo antiquísima su aplicación. Hace más de 5.000 años en Mesopotamia y en el antiguo Egipto se utilizó el yeso como ligante y como producto para decoración de interiores. En la naturaleza coexisten el mineral de yeso y la anhidrita (CaSO4) en formaciones geológicas evaporíticas, siendo las fuentes naturales de obtención de la materia prima para la fabricación del conglomerante yeso. El mineral de yeso, una vez tratado térmicamente y convertido en CaSO4·½H2O, tiene la capacidad de fraguar al amasarlo con agua adquiriendo unas propiedades plásticas y una resistencia al endurecer y secarse. La anhidrita natural, no sufre transformaciones químicas durante el proceso de fabricación del conglomerante, por lo que no posee la capacidad de fraguar al añadirle agua y se comporta como un inerte. Por este motivo no ha tenido interés dentro de la industria del yeso y se ha descartado su uso, quedando relegado como un residuo en las extracciones mineras. En este trabajo se plantea poder valorizar como conglomerante los residuos de anhidrita natural existentes en las canteras de yesos de la provincia de Alicante, siendo exportable a otras explotaciones mineras existentes en España. La anhidrita es capaz de fraguar sin tratamiento térmico ayudada por activadores del fraguado. En este trabajo se propone una activación mecánica(molienda) y una activación química mediante la optimización de diferentes activadores para optimizar el fraguado de la anhidrita. También se ha trabajado con diferentes tipos de superplastificantes para ver las mejoras de sus propiedades reológicas y las resistencias que pueden desarrollar tanto las pastas como los morteros fabricados con anhidrita. Se han planteado diferentes formulaciones para conformar morteros de anhidrita con diferentes tipos de arenas y ver sus influencias sobre las propiedades mecánicas. Teniendo en cuenta que un punto débil de los productos derivados del yeso son la resistencia a la humedad, se ha trabajado con hidrofugantes consiguiendo mejoras en la reducción de la absorción superficial de agua sobre los productos desarrollados con anhidrita. Mediante el cálculo de la huella de carbono de las diferentes formulaciones de conglomerantes y morteros con base anhidrita propuestos se han obtenido valores muy aceptables, comparada con otros morteros con base cemento. Esto es debido a que la anhidrita no requiere tratamiento térmico. Se realiza un estudio de viabilidad económica de implantación de una planta de fabricación de morteros autonivelantes con anhidrita natural, analizando el mercado actual y su potencial consumo en un entorno de 10 años. Concluyendo que la anhidrita debidamente formulada puede utilizarse en la confección de conglomerantes y morteros para su uso fundamentalmente en la aplicación de suelos autonivelantes en interiores de viviendas, siendo un producto sostenible por la baja huella de carbono.

A menudo, las expansiones en rocas de anhidritas dañan severamente las infraestructuras. La precipitación de yeso en las fisuras y discontinuidades del macizo rocoso originan fenómenos de hinchamiento en estas rocas. Sin embargo, predecir expansiones en estas formaciones es una tarea difícil. La tesis investigará el efecto del estado de tensiones actual y el efecto de los parámetros involucrados en las velocidades de los levantamientos. El trabajo consistirá en el modelado de los levantamientos de un edificio cerca de Barcelona. Expansions in anhydritic rocks often damage severely the infrastructures. Precipitation of gypsum in voids and discontinuities of the rock mass is at the origin of swelling phenomena. However, predicting expansions in these formations is a difficult task. The Thesis will investigate the effect of the current stress state and the influence of the model parameters involved in the heave rates of the swelling phenomena. The work will involve the modelling of the sustained heave of a building near Barcelona. Sovint, les expansions en roques de anhidritas danyen severament les infraestructures. La precipitació de guix a les fissures i discontinuïtats del massís rocós originen fenòmens d'inflament en aquestes roques. No obstant això, predir expansions en aquestes formacions és una tasca difícil. La tesi investigarà l'efecte de l'estat de tensions actual i l'efecte dels paràmetres involucrats en les velocitats dels aixecaments. El treball consistirà en el modelatge dels aixecaments d'un edifici a prop de Barcelona.

Una de la aplicaciones más ampliamente utilizada en Europa para valorizar los residuos de anhidrita es su uso en formulación de productos para suelos autonivelantes. En nuestro caso aprovecharemos los residuos de anhidrita natural generados en una explotación minera de yesos de la provincia de Alicante(España) siendo extrapolable a otras explotaciones mineras. La anhidrita es un compuesto natural que coexiste junto con el yeso en algunas formaciones geológicas. Se trata de un sulfato cálcico anhidro, el cual puede activarse mediante catalizadores hidratándose y transformándose en yeso dihidrato. Este material presenta grandes ventajas para su aplicación en suelos autonivelantes, por su buena reología y poca retracción en su fraguado , así como su sostenibilidad por no requerir energía térmica. Su aplicación más generalizada es en interiores y en lugares de poca humedad, ya que el producto fraguado es yeso, cuya solubilidad en agua limita su aplicación en otros ambientes más húmedos. El presente trabajo está orientado en la mejora de la resistencia al agua, mediante la dosificación de productos hidrofugantes, tales como derivados de siloxanos y estearato de cinc. Se han obtenido mejoras importantes en la reducción de la absorción superficial y la absorción por capilaridad y también se ha estudiado el efecto de estos aditivos sobre las propiedades mecánicas de las pastas autonivelantes. The anhydrite is a natural compound that co-exists alongside with the gypsum rock in some geological formations. Formulating new products for plasters and self-levelling screeds is the most common way to treat and recover the anhydrite waste in Europe. In this case, we´ll re-use natural anhydrite waste originated in a gypsum quarry located in the province of Alicante (Spain), having in mind this could be extrapolated to any other gypsum quarries. The compound is chemically composed of anhydrous calcium sulfate that could be activated through catalysts, hydrating and turning itself into dehydrate calcium sulphate (gypsum). The aforementioned material presents great aptitudes for self-levelling screeds due to its good reology and little shrinkage. Generally, they are used in building industry once the building envelope is finished and water tight as its water solubility restricts its use in damp environments. The current paper presents improvements in the resistance against water presence by dosing damp-proof product as siloxan derivatives and zinc stearate. There have been obtained important improvements in the reduction of superficial absorption and capilarity absortion. Also the effect of these aditives on the mechanical properties of the self-levelling compound have been studied in this paper.

Las expansiones ocurridas en el túnel de Lilla son el resultado del crecimiento de cristales de yeso en discontinuidades. Se describe un procedimiento de análisis numérico para el diseño de un túnel en roca anhidrítica expansiva. El modelo incorpora un acoplamiento hidro-mecánico y el transporte de sales disueltas en el agua intersticial e incluye el daño generado en la roca tras la excavación del túnel, la precipitación de cristales en discontinuidades y la dependencia entre las deformaciones de hinchamiento y la masa precipitada de yeso. La respuesta del modelo es coherente con las medidas de campo disponibles.

Trabajo presentado en la XXXVI Reunión de la Sociedad Española de Mineralogía, celebrada en Oviedo (España) del 4 al 7 de julio de 2017, Las reacciones de disoluciónprecipitación conducen frecuentemente a la nucleación y posterior crecimiento de la fase que precipita (fase secundaria) sobre el mineral que se está disolviendo (substrato). Cuando esto ocurre, pueden desarrollarse procesos de remplazamiento mineral, cuyo avance vendrá favorecido por el desarrollo de una red de poros en la fase secundaria que garantice una comunicación continua entre la solución acuosa y el substrato (Putnis, 2002)., Este trabajo ha sido financiado por los proyectos CGL2013-47988-C2-1-P y CGL2016-77138-C2-1-P. Iris Cuesta agradece el disfrute de una beca FPI.

La anhidrita es un mineral anhidro que puede aumentar su volumen hasta un 62 % en contacto con el agua. La presencia de minerales expansivos como la anhidrita, pueden generar graves daños en las estructuras delos túneles, que pueden manifestarse durante la perforación o evidenciarse al cabo de años, cuando la infraestructura está en servicio. Las soluciones técnicas necesarias para resolver los citados daños estructurales suelen acarrear importantes costes económicos. En este trabajo se analiza la problemática relacionada con la ejecución de excavaciones subterráneas en este tipo de materiales en España, donde este mineral aflora en buena parte del territorio. Para ello, se ha abordado el análisis de varios túneles y elaborado una síntesis que recoge todos los aspectos fundamentales de los sistemas de excavación, la problemática derivada de la presencia de anhidrita, las soluciones técnicas adoptadas, etc. A partir de éste, se ha desarrollado un protocolo de estudio que incluye, asimismo, las soluciones técnicas a adoptar y los sistemas de auscultación más idóneos para las diferentes fases de la obra. Los resultados obtenidos confirman la importancia de realizar una exhaustiva campaña de investigación geológica e hidrogeológica, apoyada en estudios químicos y mineralógicos, tanto del terreno como de las aguas subterráneas. Entre las soluciones constructivas más efectivas destaca la realización de secciones circulares de excavación y el empleo de sistemas de sostenimiento/revestimiento rígidos y altamente impermeabilizados.

La aparición y aumento de agrietamientos en un edificio situado en el solar de una antigua cantera excavada en el Keuper motivó un reconocimiento detallado del terreno de cimentación. Las plantas sótano, semisótano y baja del edificio presentaban agrietamientos severos de tabiques. A simple vista también se observaban roturas e hinchamientos de la solera de la planta sótano. Las grietas observadas sugerían que los daños estaban asociados a movimientos diferenciales de la cimentación del edificio. La nivelación topográfica de la solera del sótano y semi-sótano y el control topográfico en pilares y muros del edificio permitieron identificar el levantamiento vertical lento, sistemático y continuo de algunos pilares instrumentados. Los levantamientos máximos se midieron en las zonas de la solera afectadas por los agrietamientos mayores. El registro de movimientos de dos extensómetros continuos instalados en el sótano indicó que el movimiento de levantamiento estaba asociado a la expansión de los 4 primeros metros de la roca de cimentación. Ensayos mineralógicos mediante DRX identificaron los minerales de anhidrita y yeso en muestras de roca recuperadas de sondeos. El mecanismo más probable de expansión es la precipitación de yeso en profundidad, seguramente en fracturas de la roca, favorecida por la presencia de agua, detectada en los sondeos. La apertura de fisuras de la roca estuvo seguramente asociada a la gran excavación efectuada durante la explotación de la cantera. Se discute en el artículo la posible solución.

This study of the plaster finishes on San Pedro de los Francos Church at Calatayud revealed, firstly, the stratigraphic sequence based on the interpretation of the bonding interfaces; and secondly, the evolution of placement techniques from mudéjar style textured and painted false stonework (15th century) to the smooth plastering and paint typical of later phases. Finally, scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray microanalysis (EDX) and X-ray diffraction (XRD) studies showed that gypsum and anhydrite are the main components of both binder and aggregate in these mortars. In other words, they constitute traditional multiphase plasters whose coarser particles or aggregate were a byproduct of the artisanal manufacturing process., El estudio de los enlucidos de la iglesia de San Pedro de los Francos de Calatayud ha permitido demostrar, en primer lugar, la secuencia estratigráfica mediante la lectura de la interfase de adherencia; en segundo lugar, la evolución de las técnicas de aplicación, desde el enlucido mudéjar, un fingido de piedra agramilado y pintado (siglo XV), hasta los enlucidos lisos y pinturas aplicados posteriormente. Y, finalmente, a través de los estudios de microscopía electrónica de barrido (SEM), microanálisis por energía dispersiva de rayos X (EDX) y de difracción de rayos X (DRX), se ha determinado que son morteros en los que tanto el conglomerante como el árido son yeso y anhidrita, que correspondería a un yeso tradicional multifase, cuyos granos más gruesos analizados como áridos proceden del producto obtenido artesanalmente.

For the manufacture of gypsum powder applied and checked on its setting, using multiple components. One of the intrinsic components of construction gypsum is the anhydrite, completely dehydrated gypsum, working as inert part. Bayesian networks are one of the tools of industrial management. One of its most important properties is its capacity to self-learning. This research work builds on the improvement of anhydrite calcination process using a rotary kiln direct cooking. The work provide an update as new systems currently used for the manufacture of anhydrite, since in addition to improving process control via control loops more efficient and self-managed, and improvements in levels MES and SCADA provide artificial intelligence elements by applying the above Bayesian networks., En la fabricación de yeso en polvo, aplicable y controlable en su endurecimiento, se utilizan varios componentes. Uno de los componentes intrínseco del yeso para construcción es la anhidrita o yeso totalmente deshidratado que trabaja como parte inerte. Las redes bayesianas, como sistema experto, son una herramienta de gestión industrial. Una de sus propiedades más importantes es su capacidad de autoaprendizaje. Esta investigación se basará en la mejora del proceso de calcinación de anhidrita usando un horno rotativo de cocción directa. El trabajo aportará como novedad una actualización de los sistemas usados actualmente para la fabricación de anhidrita, ya que aparte de mejorar el control del proceso mediante lazos de control más eficientes y autogestionados, así como la introducción de mejoras en los niveles MES y Scada, aportará una modelización del proceso con elementos de inteligencia artificial mediante la aplicación de dichas redes bayesianas.

The serious geotechnical problems arising in many tunnels bored in material giving rise to stability problems as a result of being expansive, makes the water channelizers. These are materials which are easily washed with sulphates dissolving with water causing the massif to become decompressed and to remould, aggravating and transferring the problem beyond the tunnel’s immediate environment. In the particular case of layers of anhydrite between argillite, it also happens that the primary support and subsequent lining must have exceptional strength to resist the pressures the terrain may transmit in the medium to long term. This article describes the most relevant aspects of the hydromechanical behaviour of sulphated soil and rock and presents some experiments, concluding with various aspects associated to the phenomenon of swelling in tunnels and its possible treatment., Los graves problemas geotécnicos sucedidos en numerosos túneles europeos excavados en materiales que generan problemas de estabilidad, como consecuencia de su expansividad, los convierten en canalizadores de aguas. Estos materiales son fácilmente lavables al disolverse los sulfatos con el agua, provocando una decompresión y remoldeo del macizo, agravando y trasladando el problema más allá del inmediato entorno del túnel. En el caso particular de presencia de capas de anhidrita entre argilitas, además de la adopción de medidas de sostenimiento y revestimiento especiales, el sostenimiento primario y el revestimiento posterior deben ser excepcionalmente resistentes a las presiones que pueden llegar a transmitir el terreno a medio y largo plazo. En este artículo se describen los aspectos más relevantes de comportamiento hidromecánico de los suelos y las rocas sulfatadas y se presentan algunas experiencias, concluyendo sobre aspectos asociados al fenómeno de hinchamiento en túneles y su posible tratamiento.

En el presente artículo se muestran los minerales del grupo sulfatos más importantes desde el punto de vista agronómico y forestal en relación con la meteorización y formación de los suelos., Reconocimiento de minerales

La intensidad del comportamiento expansivo observado en excavaciones de túneles en arcillas sulfatadas es mayor que en otras rocas y suelos expansivos libres de sulfatos. En la mayoría de casos la funcionalidad y la estabilidad de los túneles se ven afectadas. Investigaciones de campo y de laboratorio muestran que, en general, el desarrollo de deformaciones y altas presiones en rocas sulfatadas está asociado al crecimiento de cristales de yeso en discontinuidades. El crecimiento de cristales de yeso es una consecuencia de la sobresaturación del agua del macizo en sulfatos. Los datos de campo que avalan esta interpretación tienen un ejemplo sobresaliente en el túnel de Lilla (Tarragona), que ha sufrido graves problemas de hinchamiento tras su construcción. Se ha desarrollado un modelo de cálculo hidro-mecánico acoplado que permite predecir hinchamientos en excavaciones en arcillas sulfatadas durante la etapa de diseño.

El Pb es un metal tóxico cuyo uso extensivo durante siglos ha derivado en la liberación de este elemento al medio ambiente, resultando potencialmente peligroso para la salud pública. La exposición de los organismos a este elemento puede causar graves problemas para la salud, afectando a múltiples sistemas del organismo, como el sistema nervioso, sanguíneo, digestivo, cardiovascular o el sistema renal. Afecta particularmente al sistema nervioso de niños, incluso con muy bajos niveles de exposición, causando daños neurológicos irreversibles (García-Lestón, 2010). Si bien el Pb se encuentra en el medio de forma natural, los niveles más altos y peligrosos están relacionados con actividades antrópicas. A pesar de que la gran mayoría de procesos industriales que liberan Pb al medio han sido sustituidos por otros con menor incidencia en el medioambiente, este elemento sigue jugando un papel importante en ciertos ámbitos como en la fabricación de baterías y componentes electrónicos, pigmentos, pinturas, vidrios, aleaciones metálicas y, especialmente, en la industria armamentística.

La interacción de la superficie de cristales de anhidrita (CaSO4) con soluciones acuosas que contienen plomo conduce a la precipitación de anglesita (PbSO4). Esta precipitación es consecuencia de la disolución parcial de la superficie de los cristales de anhidrita, la liberación de sulfato y calcio a la fase acuosa y la reacción entre el sulfato y el plomo disuelto para formar anglesita. Morales et al. (2011) discuten en este mismo volumen la evolución fisicoquímica del sistema durante el desarrollo de este proceso, que conduce a una significativa eliminación del plomo disuelto de la fase acuosa. Aunque parte de la reacción entre sulfato y plomo tiene lugar en el volumen de la solución, la mayoría de los cristales de anglesita se forman sobre la superficie de los cristales de anhidrita, mostrando relaciones cristalográficas definidas con la misma. En este trabajo se analizan las relaciones epitaxiales observadas entre anglesita (grupo espacial Pnma) y anhidrita (grupo espacial Amma) cuando la solución acuosa que contiene plomo se ha puesto en contacto con las principales superficies de exfoliación de la anhidrita: (100), (010) y (001).

El mineral anhidrita (CaSO4) es uno los componentes más comunes de las rocas sedimentarias de origen evaporítico. Además, los procesos de disolución-precipitación de anhidrita juegan un papel fundamental en la evolución de la permeabilidad de campos hidrotermales submarinos que se encuentran activos en la actualidad, afectando la circulación de fluidos, la distribución de elementos traza y, en general, los ciclos geoquímicos del calcio y azufre. Por otro lado, la anhidrita es un componente frecuente de los precipitados que obstruyen conductos en los que tiene lugar una intensa transferencia de calor durante el desarrollo de procesos industriales, como la desalinización y el tratamiento de aguas residuales. Para poder comprender mejor los ciclos geoquímicos de aquellos elementos que pueden estar afectados por la disolución y la precipitación de anhidrita, además de para poder desarrollar estrategias que permitan evitar o, cuando menos, limitar la precipitación indeseada de esta fase en procesos industriales, es necesario conocer los mecanismos moleculares que gobiernan el comportamiento de sus superficies en contacto con soluciones acuosas.

La glauberita es un sulfato sódico que se explota con fines industriales. En el año 2002 en los depósitos evaporíticos miocenos de la formación Yesos y Anhidritas de Zaragoza se encontró glauberita en profundidad en una campaña de sondeos. Mediante la técnica geofísica de la tomografía eléctrica se han llevado a cabo una serie de perfiles de resistividad eléctrica del terreno. Los datos obtenidos en el estudio se han comparado con la información previa de los sondeos y se ha podido constatar que partiendo de estos, es posible obtener información de los depósitos y observar como evolucionan lateralmente. Debido a la importante presencia de encajante no se ha podido definir el rango de valores geoeléctricos de resistividad propios de la glauberita pura pero si se han reconocido estructuras kársticas y deposicionales

El estudio de los enlucidos de la iglesia de San Pedro de los Francos de Calatayud ha permitido demostrar, en primer lugar, la secuencia estratigráfica mediante la lectura de la interfase de adherencia; en segundo lugar, la evolución de las técnicas de aplicación, desde el enlucido mudéjar, un fingido de piedra agramilado y pintado (siglo XV), hasta los enlucidos lisos y pinturas aplicados posteriormente. Y, finalmente, a través de los estudios de microscopía electrónica de barrido (SEM), microanálisis por energía dispersiva de rayos X (EDX) y de difracción de rayos X (DRX), se ha determinado que son morteros en los que tanto el conglomerante como el árido son yeso y anhidrita, que correspondería a un yeso tradicional multifase, cuyos granos más gruesos analizados como áridos proceden del producto obtenido artesanalmente.

[ES] Se estudian muestras de sal y anhidrita triásicas procedentes de sondeos y, en menor medida, de algunos afloramientos y galerías de mina. Las características texturales y de litofacies indican la existencia de procesos de recristalización en la halita con pérdida de las texturas primarias de tipo hopper y chevron, que son en parte sinsedimentarios y en parte de diagénesis de enterramiento. Adicionalmente, en las zonas diapirizadas la recristalización es más intensa y la brechificación frecuente. Los contenidos en bromo de la halita y las composiciones isotópicas de las anhidritas en las diferentes formaciones estudiadas son relativamente homogéneos, indicando el origen marino de las salmueras y la estabilidad en la alimentación oceánica, a pesar del carácter generalizado de transición de los medios sedimentarios. De acuerdo con estas texturas y contenidos elementales de la halita, y por comparación con los encontrados en otras cuencas triásicas europeas y del N de África, las condiciones de sedimentación del conjunto de formaciones salinas triásicas de la Península Ibérica parecen muy uniformes, propias de cuencas poco profundas en las que no se pone de manifiesto, desde el punto de vista geoquimico, una Influencia de aguas continentales. Las importantes acumulaciones salinas y de sulfatos registradas en estas cuencas son los mejores indicadores de la fuerte subsidencia generada por el proceso de rifting triásico., [EN] Triassic salt and anhydrite samples coming from boreholes and in mínor degree from mine galleries and outcrops are studied. Lithofacies and textural characteristics of halite suggest the existence of recrystallization processes leading to the loss of primary features such as hopper and chevrons, which are in part synsedimentary (early diagenetic) and in part of deep burial origin. Moreover, in the diapiric zones recrystallization becomes severe and brecciation appears very frequently. Both bromine content of balite and isotopic composition of anhydrite are relatively homogeneous in the various basins studied, thus proving the marine origin of mother brines and a stable inflow from the ocean, despite the fact that sedimentation took place in generallized transitional environments. According to these textures and geochemical contents, and in comparison with those exhibited in other Triassic basins of Europe and North África, it can be stated that conditions governing salt precipitation in the Iberian Peninsula during Triassic times were rather uniform and corresponded to shallow basins in wich the possible influence of continental water can not be proved from the geochemical point of view. Important chloride and sulphate accumulations recorded in these basins may be held as the best indicator of continuous subsidence controlled by the Triassic rifting., Este trabajo se ha realizado en el marco del proyecto DGICYT PB9O-0485. Las muestras de los dos sondeos Bobalar fueron cedidas por ENIEP5A en 1987. Los datos de bromo correspondientes a los sondeos de la zona diapírica Cántabro-Navarra se incluyen con la autorización de ENRESA. Agradecemos la colaboración prestada por la dirección y el personal técnico de los Servicios Científico-Técnicos de la Universidad deBarcelona.