Proyectos investigación del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH)

Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón

1

Santiago de Chile, octubre de 2013

Dr. Víctor Yepes Piqueras

Director del Máster en Ingeniería del Hormigón

Instituto deCiencia y Tecnología del Hormigón


2

* Número de Investigadores

Personal Categoría 2009

INVESTIGADOR

CU 8

TU 9

CEU 1

TEU-DR 1

INVESTIGADOR EN FORMACIÓN

TEU 1

COLABORADOR 4

AYU 4

BECARIO 1

APOYO A LA INVESTIGACIÓNTECNICO PLANTILLA 5

TÉCNICO CONTRATADO 12

TOTAL 44

Miembros 44

Personal investigador 27

Personal de A.I. 17

Doctores 26

PDI 30


3

* Instalaciones disponibles

Secretaría y Despachos (Edificio 4G)

Laboratorios (Edificio 4F)

N NV


4

* Principales líneas de investigación

COMPORTAMIENTO MECÁNICO RESISTENTE

MATERIALES

PATOLOGÍA Y REHABILITACIÓN

Modelización numérica de estructuras de hormigón

Análisis experimental de estructuras de hormigón

Métodos simplificados de diseño

Optimización de estructuras

Hormigones especiales Reutilización de residuos en la

fabricación de hormigones, morteros y cementos

Refuerzo de elementos estructurales de hormigón

Resistencia al fuego de estructuras de hormigón


5

* Proyectos nacionales/europeos

* Proyectos con empresas de referencia

* Sectores donde se tiene actividad: relacionados con la construcción, sus materiales y las constructoras

Ministerio de Educación y CienciaMinisterio de Medio AmbienteGeneralidad ValencianaImpiva

British Petroleum, Cemex, Ferroatlántica, Saneamiento deAguas de Valencia, Inmobiliaria Espacio – OHLAidico, Vetrotex Saint-Gobain, Acescolor, Necso, Prevalesa,Consorcio de Bomberos, Dragados, …


Incorporación de residuos en la fabricación de materialesde construcción.

Objetivos:

Caracterización de residuos, en especial sólidos, de origen urbano, agrícola, industrial,energético y descontaminación. Valorización de residuos. Estudio de las posibilidades deincorporación de estos residuos en la fabricación de materiales de construcción, en especial demateriales conglomerantes inorgánicos. Estudio de las características puzolánicas de losresiduos y su aprovechamiento en la fabricación de cementos, morteros y hormigones.Estudios de compatibilidad, mejora de las propiedades y acondicionamiento de los residuospara su uso como materia prima para la elaboración de materiales de construcción.

6


7

Reutilización de la ceniza decáscara de arroz como material deconstrucción: valorización pormedio de procesos de activación.


8

Desarrollo de nuevos materiales de construcción a partir de residuos procedentes de fangos de depuradoras de aguas residuales


Reutilización de los residuos de catalizador de craqueo catalítico (FCC) generados en la producción de naftas de petróleo, para la preparación de materiales cementantes

Objetivo:• Estudio de distintas posibilidades de reutilización y valoración del residuo

del catalizador de craqueo catalítico en lecho fluidizado (RFCC) usado para la obtención de naftas, como material de construcción y como material fijador de residuos tóxicos y peligrosos.

• Estudio de la reactividad del catalizador gastado de craqueo catalítico (RFCC) frente: Cal, Cementos, Activadores alcalinos, Cal/yeso, para determinar sus posibilidades de uso como material de construcción.

• Valorización del RFCC como material de sustitución o de adición en morteros y hormigones de cemento Portland

• Estudio reológico de las pastas con RFCC para analizar las consecuencias en hormigones frescos y su compatibilidad con agentes plastificantes y superfluidificantes

• Fabricación de morteros y hormigones de altas prestaciones mecánicas y de durabilidad


Desarrollo de nuevos materiales compuestos fabricados con fibras de vidrio álcali-resistentes y conglomerantes con adiciones minerales activasObjetivos:• Desarrollo de nuevos materiales compuestos de matriz

conglomerante (fundamentalmente cementos portland, pero extensible a cementos alcalinos, cales y yesos) con fibras álcali-resistentes (AR) en los que se introduzcan adiciones minerales químicamente activas que mejoren las prestaciones relativas al comportamiento mecánico (resistencia a flexión y tracción, impacto, tenacidad, deformación, etc..), a la durabilidad (envejecimiento por temperatura, ataques por carbonatación, ataques por sulfatos, acción de cloruros, etc..) y a la reducción de costes (sustitución de cemento por materiales más económicos, modificaciones en la dosificación, optimización del contenido en fibras).

200 µm


11

Influencia del grado de densificación sobre las propiedades de la microsílice

Activación de la microsílice para el desarrollo de hormigones de altas prestaciones.

Aplicaciones a prefabricados. Tubos de conducción de aguas residuales.


Estudio Teórico-Experimental de Soportes Esbeltos de Hormigón de Alta Resistencia Sometidos a Esfuerzos Combinados de Compresión y Flexión Biaxial

Objetivos:• Conocer el comportamiento estructural• Calibrar el modelo teórico desarrollado • Verificar los actuales métodos simplificados de diseño• Proponer nuevos métodos simplificados para el

proyecto• Definir reglas y recomendaciones prácticas para su

proyecto y construcción.


Estudio numérico -experimental de perfiles tubulares de acero rellenos de hormigón de alta resistenciaObjetivos:• Analizar el comportamiento hasta rotura de este

tipo de elementos estructurales, incluyendo losefectos de segundo orden.

• Desarrollar y calibrar un modelo numérico.• Proponer un método simplificado de cálculo para

soportes válido para hormigones de más de 50MPa.


Estudio experimental de la adherencia de alambres pretesos para fabricación de traviesas

Objetivos:• Realización de ensayos previos en laboratorio

para reproducir hormigón fabricado en planta de prefabricación de DRACE-Sagunto

• Verificar las propiedades adherentes de alambres de pretensar en hormigones normalmente empleados por la empresa para la fabricación de traviesas.

• Realización de ensayos de adherencia con el método ECADA sobre dos tipos de alambres de pretensar (liso y corrugado


Estudio experimental y numérico de la construcción de forjados hormigonados in situ mediante sistemas de cimbrado y descimbrado


Ensayos sobre traviesas bibloque

Pórtico diseñado

Ensayo dinámico

Ensayo estático directo

Ensayo estático indirecto


Ensayos sobre elementos estructurales y constructivos en verdadera magnitud

Gradas

Tuberías de saneamientoMarcos


Ensayos sobre elementos estructurales y constructivos en verdadera magnitud

Ensayo a flexión sobre viga prefabricada


Caracterización, diseño y modelización de elementos con Hormigón de fibras

0

10

20

30

0 1 2 Deflection (mm)

Load

(KN

)

Secc. 100x100 SFRC

Secc. 100x100 RC

Secc. 100x60 SFRC

Secc. 100x60 RC


Caracterización y diseño de hormigones autocompactables

Modelos reducidos de ensayo

Puente de la Ronda Norte de Valencia


Estudio experimental y numérico de soportes de hormigón armado reforzados con perfiles metálicos sometidos a esfuerzos de compresión y flexo-compresión

Objetivos:• Conocer el comportamiento estructural de pilares de

hormigón armado reforzados con angulares y presillas metálicos.

• Diseño de ensayos de laboratorio• Elaboración y calibración de un modelo teórico de

comportamiento• Propuestas y validación de métodos simplificados de análisis• Elaboración de recomendaciones de diseño y ejecución


Resistencia al Fuego de Estructuras de Hormigón y Mixtas

Objetivo:• Análisis avanzados de Ingeniería de Seguridad

Ante Incendio para edificación.• Modelos Numéricos de Resistencia al Fuego

de Elementos Estructurales.• Ensayos Experimentales.• Métodos Simplificados de Diseño.• Estudios de evolución del incendio en

instalaciones industriales y de edificación

Colaboraciones:• Consorcio de Bomberos, Laboratorio del Fuego de AIDICO, etc


23

COLABORACIÓN

Posibilidades de colaboración con la empresa

Investigación Colaborativa

Contrato de I+D

Consultoría-Asesoría


24

REFERENCIAS Y CONTACTO

Referencias investigador / Estructura de Investigación

Director: Jordi Payá Bernabeu

ETSICCP, Edificio Caminos-2

Tel: 96 387 75 60Fax: 96 387 75 69

[email protected]

Estudio experimental de soportes esbeltos de hormigón de alta resistencia sometidos a esfuerzos combinados de compresión y

flexión biaxial

SANTIAGO DE CHILE – Noviembre 2009 UPV

Proyecto de Investigación

P.I. Pilares HAR a flexo-compresión

1. INTRODUCCIÓN

PLANTEAMIENTOESTADO CUESTIONINTRODUCCION

El uso de soportes fabricados con hormigón de alta resistencia en la edificación es cada vez mayor, debido a la economía de espacios que representa la reducción de las dimensiones de su sección transversal y el menor peso cuando estos elementos son prefabricados


1. INTRODUCCIÓN


La evolución del uso de los hormigones de alta resistencia ha sido muy espectacular en los últimos años. Un dato significativo, tomado del análisis de los 100 edificios más altos del mundo realizado por el “Council On Tall Buildings and Urban Habitat” en 1998, refleja el aumento del número de edificios realizados con hormigón de alta resistencia.

Decada Nº de Edificios Acero% Hormigón% Mixta%

70s 17 76 12 1280s 27 41 15 4490s 42 28 36 36


1. INTRODUCCIÓN


Algunos ejemplos de edificios construidos conpilares de Hormigón de Alta Resistencia

Torres Petronas. Kuala Lumpur, Malaysia,1998.

Las torres de 82 plantas sobre rasante y 6 inferiores,con una altura total de 450 metros, es el edificio másalto del mundo.

El esquema estructural es un núcleo de hormigónarmado y 16 pilares perimetrales circulares dediámetros 2.40 a 1.20 metros variando con la altura.

El hormigón en soportes es de 80 Mpa., hasta la planta23, de 60 Mpa., entre ésta y la 61, y de 40 Mpa., elresto.


2.1. Métodos de cálculo de pilares esbeltos a flexo-compresión

En las tipologías habitualmente utilizadas en edificación estos elementos estructurales están sometidos con frecuencia a esfuerzos combinados de compresión y flexión

biaxial.

2. ESTADO DE LA CUESTIÓN

PLANTEAMIENTOINTRODUCCION ESTADO CUESTION


Generales

Llevar a cabo un programa de investigación experimental para conocer el comportamiento estructural de este tipo de soportes, calibrar el modelo teórico desarrollado con anterioridad por el grupo de investigación, y verificar los actuales métodos simplificados de diseño

Por otro lado, proponer nuevos métodos simplificados para el proyecto de este tipo de soportes, aplicables en todo el rango de resistencias del hormigón, desde los hormigones convencionales hasta los de alta resistencia, definiendo además reglas y recomendaciones prácticas para su proyecto y construcción.

3.1. Objetivos3. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN

INTRODUCCION ESTADO CUESTIONPLANTEAMIENTO


Específicos

1. Diseño de ensayos de laboratorio

2. Análisis experimental

3. Calibración del modelo teórico de comportamiento

4. Propuestas y validación de métodos simplificados de análisis

5. Elaboración de recomendaciones de diseño y ejecución




Gato 2500 kN

Elevadores

3.2. Tareas a realizar. a. Definición de parámetros y rangos de variables

3. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN


P.I. Pilares HAR a flexo-compresión INTRODUCCION ESTADO CUESTIONPLANTEAMIENTO

3.2. Tareas a realizar. c. Desarrollo del programa experimental - FERRALLA


Ferralla de fábrica

Soldadura de las barras de 16 mm

Pegado de galgas

Topes


3.2. Tareas a realizar. c. Desarrollo del programa experimental - HORMIGONADO


Encofrado vibrante Hormigonera Curado


3.2. Tareas a realizar. c. Desarrollo del programa experimental - ROTURA


L = 3 m Rotura dúctil L = 3 m Rotura frágil L = 2 m Rotura frágil


ALGUNAS CONCLUSIONES:

En general, puesto que el efecto del eje débil no se tiene en cuenta en losmétodos simplificados de cálculo de soportes esbeltos propuestos enlas normativas, dichos métodos se encuentran del lado de lainseguridad al sobrevalorar la capacidad resistente del soporte.

La importancia de este efecto dependerá de la esbeltez del eje débilsoporte y de la relación entre la esbeltez del eje débil y fuerte del soporte.

Estos resultados indican que sería recomendable establecer un rango devalidez de los métodos simplificados propuestos por las distintasnormativas para soportes esbeltos no arriostrados sometidos a unasolicitación de flexo-compresión recta.


3.2. Tareas a realizar. d. Análisis de resultados


ESTUDIO EXPERIMENTAL Y NUMÉRICO DE SOPORTES DE HORMIGÓN ARMADO

REFORZADOS CON PERFILES METÁLICOS SOMETIDOS A ESFUERZOS DE

COMPRESIÓN Y FLEXO-COMPRESIÓN



P.I. Refuerzo pilares

1. INTRODUCCIÓN

El fallo de los pilares es una de las causas principales de colapso generalizado de estructuras de hormigón

PERSPECTIVASPLANTEAMIENTOESTADO CUESTIONINTRODUCCION


Patología de pilares. Importancia relativa

7

30

43

35

21 21

53 4 5

05

1015202530354045

1-C

imen

taci

ones

2-Pi

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s

3-Vi

gas

4-Fo

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5-Ta

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de

10-O

tros

Refuerzo:

Entendemos como refuerzo aquellos trabajos que nos permiten aumentar la capacidad portante de un elemento estructural

1. INTRODUCCIÓN



Refuerzo con angulares metálicos y presillas

1. INTRODUCCIÓN



Específicos

1. Diseño de ensayos de laboratorio

2. Análisis experimental

3. Elaboración y calibración de un modelo teórico de comportamiento

4. Propuestas y validación de métodos simplificados de análisis

5. Elaboración de recomendaciones de diseño y ejecución

General

Conocer el comportamiento estructural de pilares de hormigón armado reforzados con angulares y presillas metálicos


PERSPECTIVASINTRODUCCION ESTADO CUESTIONPLANTEAMIENTO


3.2. Tareas a realizar. b. Diseño de los ensayos – FLEXO - COMPRESIÓN




3.2. Tareas a realizar. c. Preparación de probetas




3.2. Tareas a realizar. d. Rotura de los pilares



OPTIMIZACIÓN HEURÍSTICA DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN



P.I. Heurísticas en Estructuras de H.A.

47

El diseño de estructuras de hormigón rara vez se optimiza por método alguno, quedando a laexperiencia del ingeniero proyectista la elección de las variables de dimensiones de seccionesy la posterior comprobación/dimensionamiento de armaduras mediante software que noincluye rutinas de optimización

1. INTRODUCCIÓN

RESULTADOSPLANTEAMIENTOESTADO CUESTIONINTRODUCCION


48

1. INTRODUCCIÓN

En estos términos, los diseños actuales incluyen sobrecostes sobre los óptimos que se pueden estimar no menores que el 10% del coste de las estructuras.



49

Específicos

1. Aplicación a varios tipos de estructura. En principio se proponen dos1. Pórticos de edificación de H.A.2. Marcos de paso de carretera

2. Obtener reglas optimizadas económicamente de secciones, materiales y armaduras pasivas de cada uno de los tipos de estructura

General

Desarrollar una metodología de diseño de diversos tipos de estructuras dehormigón armado basada en optimización mediante algoritmos de inteligenciaartificial

3.1. Objetivos


INTRODUCCION RESULTADOSESTADO CUESTIONPLANTEAMIENTO


50

Tipos de estructura a estudiarMarcos de paso de carretera Pórticos de edificación de H.A.

3.1. Objetivos




51

3.1. Objetivos


),...,,(),...,( 21,1

21 nri

iin xxxmpxxxF

0),.....,( 21 nj xxxg

Unidad de obra Cost (€)kg de acero (B-500S) 0.583 m2 de encofrado bajo losa 18.030 m2 de encofrado de muro 18.631 m2 de encofrado de superior de losa 30.652 m3 de cimbra 6.010m3 de hormigón en losa inferior (mano de obra) 5.409m3 de hormigón en muros (labour) 9.015m3 de hormigón en losa superior (mano de obra) 7.212m3 de alquiler de bomba de hormigón 6.010m3 de hormigón HA-25 45.244m3 de hormigón HA-30 49.379m3 de hormigón HA-35 53.899m3 de hormigón HA-40 58.995m3 de hormigón HA-45 63.803m3 de hormigón HA-50 68.612

Precios básicos de la función de coste para marcos de paso de carretera

(1) FUNCIÓN COSTE A MINIMIZAR

(2) ESTADOS LÍMITES ESTRUCTURALES



52

ACTIVIDADES Y TAREAS PRIMER AÑO SEGUNDO AÑO

TERCER AÑO

Recopilación de información

Diseño de los módulos de verificación de la estructura

Diseño del módulo de optimización heurística del espacio de soluciones

Estudio de ajuste de los modelos y comparación de los distintos algoritmos de optimización

Estudios paramétricos de optimización de los elementos estructurales

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajos




53

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosa. Diseño de los módulos de verificación de la estructura

Definición de variables y parámetros del análisis.

Cálculo de esfuerzos: Mediante un programa interno basado en el método matricial.

Postproceso de esfuerzos: Cálculo de envolventes de esfuerzos.

Verificación de estados límite de servicio y rotura. Viabilidad de la estructura y holguras de excesos o defectos de resistencias. (Estados límite de flexión rotura, cortante, figuración y flechas.)

Valoración económica de la solución.




54

Variables para marcos de carretera

2 geométricas 2 tipos de hormigón 40 elementos de armado

3. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN Definición de variables y parámetros del análisis.



55

3. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN Definición de variables y parámetros del análisis.

Variables para entramados de edificación

81 variables

Armado longitudinal típico de vigas en pórticos de hormigón armado de edficación



56

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosb. Diseño del módulo de optimización heurística del espacio de soluciones

Submódulo de generación aleatoria de soluciones factibles.

Submódulos de optimización según distintos métodos:

Submódulo de optimización por método del gradiente.

Submódulo de optimización por cristalización simulada (annealing).

Submódulo de optimización por aceptación por umbrales.

Submódulo de optimización por algoritmos genéticos




57

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosc. Estudio de ajuste de los modelos y comparación de los distintos algoritmos de

optimización

Verificación de la convergencia, sensibilidad, objetividad y robustez de los algoritmos. Comparación de los distintos algoritmos de optimización.

d. Estudios paramétricos de optimización de los elementos estructurales para los rangos típicos de las variables en cada tipo estructural.




58

4.1. Resultados – a) Marco de paso de carretera de 13 m de luz y 6,17 m de altura libre

4. RESULTADOS PRELIMINARES

INTRODUCCION ESTADO CUESTIONPLANTEAMIENTO RESULTADOS

Conclusiones: Es importante considerar tanto la fatiga del hormigón como las deflexiones en los E.L.


59

4.1. Resultados – b) Entramado de edificación de H.A.



Ejemplo de optimización heurística: pórtico de dos vanos y cuatro plantas sometido a las cargas gravitatorias y horizontales (viento).

5 m. 5 m.

4 m.

3 m.

3 m.

3 m.


60




Solución tras optimización heurística (cristalización simulada):


61




Comparación de soluciones

ESTUDIO TEÓRICO-EXPERIMENTAL DEL ANCLAJE DE ARMADURAS PASIVAS EN REGIONES “D” DE ESTRUCTURAS DE

HORMIGÓN CONSIDERANDO LA PRESIÓN TRANSVERSAL



P.I. Anclaje armaduras regiones D

1. INTRODUCCIÓN


El anclaje de las armaduras en las regiones D definidas en lasproximidades de los apoyos extremos de vigas, en el anclaje en puntade la armadura principal en las ménsulas cortas, en apoyos a mediamadera, en los encepados de pilotes o estructuras similares, puedecondicionar las dimensiones de las piezas, si se respetan las longitudesde anclaje que impone la normativa, u obligar a utilizar dispositivosespeciales de anclaje


Generales

Llevar a cabo un programa de investigación experimental y teórica para cuantificar las necesidades de longitud de anclaje en condiciones reales de carga en aquellas regiones D donde existen fuertes compresiones transversales que podrían mejorar las condiciones de anclaje.




Específicos

1. Diseño de un ensayo que permita reproducir las condiciones de anclaje de armaduras en zonas afectadas por la compresión transversal.

2. Analizar y determinar las longitudes de anclaje requeridas en nudos C-C-T, teniendo en cuenta el sistema nudo-anclaje y el efecto de la presión transversal en la zona del nudo.

3. Realización de ensayos variando las dimensiones de la dimensión del nudo y el ángulo de inclinación de la biela comprimida que se apoya en el nudo, con el fin de determinar en qué condiciones la longitud del nudo es suficiente para generar el anclaje total de la tracción de la armadura.




Específicos

4. Analizar la influencia de la resistencia del hormigón en dichas longitudes.

5. Desarrollar y calibrar, a partir de los resultados experimentales realizados, un modelo numérico realista que permita reproducir los resultados obtenidos.

6. Analizar, mediante el modelo numérico, el sistema nudo-anclaje para generalizar los resultados experimentales obtenidos.

7. A partir de los resultados experimentales y de la extrapolación numérica, proponer métodos simplificados para la determinación de las longitudes de anclaje




3.2. Tareas a realizar. b. Diseño de los ensayos



Prototipo inicial de probeta de ensayo


3.2. Tareas a realizar. b. Diseño de los ensayos



º

FRONT VIEW cm

Prototipo definitivo a) Célula de carga. b) Placa de reparto. c) Perno de anclaje


3.2. Tareas a realizar. c. Desarrollo del programa experimental



P.I. Anclaje armaduras regiones D INTRODUCCION ESTADO CUESTIONPLANTEAMIENTO

3.2. Tareas a realizar. e. Desarrollo y calibración de un modelo numérico


Insertar foto

ESTUDIO EXPERIMENTAL Y NUMÉRICO DE LA CONSTRUCCIÓN DE FORJADOS HORMIGONADOS IN-

SITU MEDIANTE SISTEMAS DE CIMBRADO Y DESCIMBRADO



P.I. Cimbrado-descimbrado de edificios

72

Desde el punto de vista constructivo, el hecho de que el hormigón sea un material moldeable impone la necesidad de un encofrado, capaz de soportar el peso y los empujes laterales del hormigón fresco y una cimbra capaz de sustentar dicho encofrado.

1. INTRODUCCIÓN



73

1. INTRODUCCIÓN

Una vez fraguado el hormigón, desaparecen los empujes laterales y por tanto deja de ser necesario el encofrado, pero el hormigón aun no ha alcanzado suficiente resistencia, por lo que la cimbra debe mantenerse durante algo mas de tiempo [Torroja E., 1991].



74

1. INTRODUCCIÓN

Durante la construcción de edificios con múltiples alturas, los forjados se apuntalan (cimbran) en varias plantas para repartir entre ellas las cargas que se dan durante el proceso de hormigonado.



75

Encofrados para forjados planos de edificación: LOSAS MACIZAS



76

1. INTRODUCCIÓN

Encofrados para forjados planos de edificación: LOSAS ALIGERADAS (FORJADOS RETICULARES)



77

1. INTRODUCCIÓN

En este tipo de construcción la pregunta más importante a responder es:

¿Qué plazos son necesarios para la installación, hormigonado y retirada de cada nivel de puntales?

¿Qué cargas se generan durante la construcción?

¿A qué edad está el hormigón preparado para resistir estas cargas?



78

Específicos

1. Diseño de ensayos de laboratorio2. Análisis experimental3. Elaboración y calibración de un modelo teórico de comportamiento4. Propuestas y validación de métodos simplificados de análisis5. Elaboración de recomendaciones de diseño y ejecución

General

Comprender la influencia que determinados factores como la evolución depropiedades del hormigón, las deformaciones del forjado y de la cimbra,operaciones intermedias habituales como el clareado de puntales y latemperatura de curado del hormigón entre otros tienen en las cargas sobre elforjado y la cimbra durante las diferentes etapas de construcción.

3.1. Objetivos




79

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosa. Diseño del programa experimental – Descripción de la estructura




80

t = 0 días t = 3 días t = 7 días

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosa. Diseño del programa experimental – Fases constructivas



t = 10 d ías t = 15 d íast = 14 d ías


81

t = 18 días t = 22 días t = 23 días

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosa. Diseño del programa experimental – Fases constructivas




82

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosa. Diseño del programa experimental – Ensayos de laboratorioEnsayos sobre puntales




83

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosb. Desarrollo y calibración de un modelo numérico – Método de cálculo



Reutilización de los residuos de catalizador de craqueo catalítico

(FCC) generados en la producción de naftas de petróleo, para la

preparación de materiales cementantes.



P.I. Reutilización FCC en materiales cementantes

85

La reutilización de residuos de tipo urbano, industrialenergético y agrícola es una de las actividades ocampos científicos en gran auge, por la preocupaciónexistente en la sociedad relacionada con laconservación medio-ambiental y la preservación de losrecursos naturales.

Muchos de los residuos están siendo reutilizados (cony sin acondicionamiento) en el campo de la ingenieríacivil y más concretamente en la fabricación demateriales y elementos de construcción: ejemplos deello son las cenizas volantes de central térmica decarbón, el humo de sílice, las escorias de alto horno,etc...

1. INTRODUCCIÓN



86

1. INTRODUCCIÓN



87

Específicos1. Estudio de la reactividad del catalizador gastado de craqueo catalítico (RFCC) frente:

Cal, Cementos, Activadores alcalinos, Cal/yeso, para determinar sus posibilidades de uso como material de construcción.

2. Valorización del RFCC como material de sustitución o de adición en morteros y hormigones de cemento Portland

3. Estudio reológico de las pastas con RFCC para analizar las consecuencias en hormigones frescos y su compatibilidad con agentes plastificantes y superfluidificantes

4. Fabricación de morteros y hormigones de altas prestaciones mecánicas y de durabilidad

5. Estudio del comportamiento frente a la lixiviación de materiales monolíticos fabricados con diversas mezclas que contengan RFCC

GeneralEstudio de distintas posibilidades de reutilización y valoración del residuo del catalizador de craqueo catalítico en lecho fluidizado (RFCC) usado para la obtención de naftas, como material de construcción y como material fijador de residuos tóxicos y peligrosos.

3.1. Objetivos




88

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosFase A. Caracterización del residuo: química, física y mineralógica



c d

a b

Microfotografías de FCC sin moler:

a) Vista general

b) Detalle de una partícula esférica

c) Partícula rota mostrando la estructura porosa interna

d) Detalle del interior de la partícula porosa.


89

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosFase B. Estudios de reactividad

Conclusiones Activación puzolánica del residuo FCC por tratamiento mecánico: con una

finura que corresponde a un diámetro medio entre 15 y 20 micras, la reactividad del FCC es muy importante.

Datos teórico-prácticos de los niveles de fijación de cal por reacción puzolánica: fijaciones de más del 44% de la portlandita liberada en la hidratación del cemento para sustituciones del 15%, dato superior al metacaolín (38%) en las mismas condiciones. Fijaciones de portlandita de hasta el 85% en sistemas con relación 0.25 agua/material-cementante.

Datos teórico-prácticos respecto a la naturaleza de los productos de la reacción puzolánica: muy similares al metacaolín. Destaca la formación de silicoaluminatos cálcicos hidratados (gehlenita hidratada).




90

3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosFase B. Estudios de reactividad

Conclusiones Homogeneidad en la composición y, en especial, de reactividad para

residuos procedentes de varias plantas de craqueo. Confirmación de la posibilidad de explotar de forma conjunta los residuos generados en diversas plantas.

Cuantificación del factor k de eficacia cementante del residuo de FCC: Se ha obtenido valores de ese factor K entre 1.59 y 2.22 para materiales curados a 7 días, y entre 1.99 y 2.76 para los curados a 28 días. Estos datos demuestran la reactividad efectiva tan alta para este residuo, que lo convierten en una materia prima para la fabricación de morteros y hormigones de elevadas prestaciones.

Preparación de cementos y morteros blancos de alta resistencia y de tipo puzolánico: Los estudios de blancura demuestran que es factible preparar cementos blancos con puzolana que cumplan la normativa de blancura. De este modo se podrían fabricar morteros y hormigones blancos de mayores prestaciones mecánicas y de durabilidad.




91



Revelado fenolftaleína de probetas tras 120 días de inmersión en disolución de H2SO4 0.1M

MODELO DE SIMULACIÓN APLICADO AL MERCADO INMOBILIARIO DE LA VIVIENDA

EN ESPAÑA


DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DELA CONSTRUCCIÓN Y PROYECTOSDE INGENIERÍA CIVIL


P.I. Modelo Simulación Promoción Inmobiliaria

1. INTRODUCCIÓN


Las decisiones iniciales de una promoción inmobiliaria se deben tomar en un ambiente de incertidumbre generado por la escasa información que se dispone sin que ello anime a generar mecanismos que permitan añadir algo de certidumbre al proceso.

El desarrollo de la obra está desvinculado de las expectativas iniciales que se tienen sobre el proyecto, por lo que se recurre a herramientas fragmentadas de gestión y control sin acumular información para futuras decisiones.


1. INTRODUCCIÓN


El desfase temporal entre inicio del proyecto y el producto terminado, incrementa el riesgo de que lo que se oferte no esté acorde con las cambiantes expectativas de la demanda y, difícilmente, a lo largo del proceso se puede simular escenarios que ayuden a visualizar el impacto que tienen las diferentes alternativas técnicas, financieras o económicas sobre los resultados finales de la promoción.

Para maximizar los beneficios finales y reducir el riesgo, necesariamente se debe anticipar el comportamiento de varios factores del mercado que difícilmente forman parte de las herramientas ofrecidas a los empresarios.


Describir la situación actual del sector de la construcción y, en particular, del mercado inmobiliario de la vivienda en España y las empresas que las promueven para situar adecuadamente el ámbito en el que el modelo deberá ser operativo.

Estudiar la dinámica del mercado inmobiliario, las empresas promotoras y lateoría necesaria para llevar a cabo el diseño y desarrollo del modelo desimulación.

Analizar la gestión y control de los recursos que administran las empresaspromotoras en España.

Diseñar, desarrollar y experimentar un modelo de simulación fundamentado enun sistema gestor de bases de datos y una aplicación informática, que tenga unplanteamiento abierto, multiusuario, operativo en tiempo real y de acceso remoto,que anticipe las desviaciones y valore sus efectos sobre los resultados finales deuna promoción de viviendas.




3.2. Tareas a realizar. Programa de trabajosAplicación informática



Desarrollo de nuevos materiales compuestos fabricados con fibras

de vidrio álcali-resistentes y conglomerantes con adiciones

minerales activas


VERACRUZ – Septiembre 2006 U. Xalapa - UPV

200 µm

P.I. Hormigones reforzados Fibra de Vidrio (GRC)

99

El desarrollo de nuevos materiales de construcción dealtas prestaciones es uno de los campos de mayorfuturo en la ingeniería de los materiales y de laconstrucción.

Hormigón de Alta Resistencia Aplicaciones: Elementos muy comprimidos Mayor Durabilidad Vigas de puente prefabricadas – pretesas

• Consideración en cálculos• Generalización

Pilares en edificios de altura Elementos específicos

• Resistencia• Durabilidad

1. INTRODUCCIÓN



100Estudio de Pilares Teórico - Experimental


101

ENSAYO FLEXIÓN VIGA DE PUENTE


102

El hormigón reforzado con fibra de vidrio álcali-resistente (GRC) es un producto cuyas propiedadesfísicas y mecánicas permite elaborar elementosconstructivos de gran valor añadido.

Sin embargo, si bien las propiedades mecánicas sonbuenas a edades cortas, la resistencia y la tenacidaddel GRC disminuyen con el tiempo, por procesos deenvejecimiento, por lo que el diseño de cargas ydosificaciones debe ser conservador

1. INTRODUCCIÓN



103

General

Desarrollo de nuevos materiales compuestos de matriz conglomerante(fundamentalmente cementos portland, pero extensible a cementos alcalinos,cales y yesos) con fibras álcali-resistentes (AR) en los que se introduzcanadiciones minerales químicamente activas que mejoren las prestaciones relativasal comportamiento mecánico (resistencia a flexión y tracción, impacto, tenacidad,deformación, etc..), a la durabilidad (envejecimiento por temperatura, ataques porcarbonatación, ataques por sulfatos, acción de cloruros, etc..) y a la reducción decostes (sustitución de cemento por materiales más económicos, modificacionesen la dosificación, optimización del contenido en fibras).

3.1. Objetivos




104

Específicos1. Estudiar el comportamiento mecánico (flexión, deformación, tenacidad, ...) de

productos GRC fabricados con fibras álcali-resistentes (AR) y con adiciones mineralesactivas. Desarrollo de nuevas dosificaciones, estudio de la influencia de la longitud ytipo de fibra.

2. Estudiar el papel de las adiciones minerales activas en la naturaleza de la interfasefibra/matriz cementante y de formación de inclusiones entre los filamentos de la fibra.Establecimiento de correlaciones entre la microestructura, composición de la matrizconglomerante y las propiedades mecánicas.

3. Estudiar el efecto de las adiciones minerales sobre el envejecimiento de los productosGRC. Evaluación de la modificación de la interfase durante los procesos deenvejecimiento. Estudio de las posibilidades de desarrollo de nuevas dosificacionespara incrementar la durabilidad y prestaciones del GRC.

3.1. Objetivos




105

Específicos4. Estudiar el efecto del porcentaje de adición y de las combinaciones de diversas

adiciones minerales sobre los productos GRC: combinaciones ternariascemento/adición1/adición2, efecto de adiciones minerales micronizadas ynanopartículas, efecto de la naturaleza silícica o silicoaluminosa de la adición sobre laspropiedades de GRC.

5. Estudiar la activación de la fibra AR: tratamientos químicos previos a la adición(alteración superficial), premezcla de la fibra con adiciones minerales (con o sin uso deaditivos químicos).

6. Trasladar las dosificaciones y condiciones óptimas a la realización de prototipos tantode premezcla como de proyección simultánea conglomerante/fibra.

3.1. Objetivos




106

Específicos7. Estudiar el comportamiento de los productos GRC frente a ataques químicos: sulfatos,

carbonatación, ataques ácidos, corrosión magnésica, ... Estudio del papel de lasadiciones minerales activas en dichos procesos de degradación.

8. Aplicar los resultados a otros conglomerantes: estudio de las posibilidades de nuevosmateriales GRC basados en cementos alcalinos (procesos de activación alcalina deadiciones minerales), basados en yesos (combinación con adiciones silicoaluminosas yactivadores) y basados en cales (adiciones minerales silícicas y silicoaluminosas yactivadores químicos).

3.1. Objetivos



ORGANIZA:

COLABORA:


VERACRUZ – Septiembre 2006 U. Xalapa - UPV

ESTUDIO EXPERIMENTAL Y NUMÉRICO PARA LA ESTIMACIÓN DE PLAZOS DE UTILIZACIÓN DEL SISTEMA ANTICAÍDAS

ALSIPERCHA

Sistema anticaídas ALSIPERCHA

108

1. INTRODUCCIÓN

1.1. Estadísticas• Accidentes mortales en el sector de la construcción:

– 35 % en Japón– 25 % en Reino y España (sobre el total de accidentes

laborales)• Edificación: ámbito con mayor riesgo• Caída de personas a distinto nivel: principal causa de accidentes

mortales (35.2 % en España, 2002)• Principal riesgo: fase de

entablado del encofrado horizontal



109

1.2. Redes bajo forjado



110

1.2. Redes bajo forjado



111

1.2. Redes bajo forjado• VENTAJAS

– Protección colectiva (optimo según normativa actual)

• INCONVENIENTES– No se evita la caída– No protege los perímetros de 1ª planta (no se dispone de red

tipo horca)– Riesgo de plegado del mecano (sin arriostramiento específico)– Imposible colocar con puntales de aluminio (sin agujeros)– Existencia de elementos peligrosos sobre la red (maderas,

herramientas…)



112

1.3. Alsipercha

• Ministerio de Trabajo y Asuntos SocialesCuando no sea posible utilizar protecciones colectivas para riesgos de caída en altura, o las condiciones de trabajo lo requieran, habrá que recurrir o proteger a los trabajadores mediante el uso de MEDIOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL […]



113

1.3. Alsipercha• DESCRIPCIÓN



114

1.3. Alsipercha• DESCRIPCIÓN



115

1.3. Alsipercha• PROC. CONSTRUCTIVO

I II

III



116

1.3. Alsipercha• PROC. CONSTRUCTIVO

IV V



117

1.3. Alsipercha• CONDICIONANTES DE USO

– Características del hormigón del soporte en el momento de poner en servicio el sistema anticaídas.

– Deberá absorber con garantías el impacto debido a la caída de un operario.

• Seguridad para el operario• Seguridad para el soporte

– Resistencia a compresión /tracción necesaria y/o tiempo que debe transcurrir desde el hormigonado del soporte

ESTUDIO EXPERIMENTAL Y NUMÉRICO



118

Secuencia del ensayo. SOPORTE 2

3.1. Estudio experimental - 3. Resultados

RESULTADOSINTRODUCCION ESTADO CUESTION PLANTEAMIENTO


119SOPORTE 2 SOPORTE 3

3.1. Estudio experimental - 3. Resultados

RESULTADOSINTRODUCCION ESTADO CUESTION PLANTEAMIENTO

MODELO DE CUANTIFICACIÓN DE RIESGOS LABORALES EN LA

CONSTRUCCIÓN


DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DELA CONSTRUCCIÓN Y PROYECTOSDE INGENIERÍA CIVIL


P.I. Modelo Riesgos Construcción

1. INTRODUCCIÓN


El sector de la construcción es el que presenta un mayor número de accidentes laborales, de entre todos los sectores económicos.

Es un problema social de gran importancia, dado que los porcentajes de accidentalidad son muy superiores a la mayoría de los países de la Unión Europea.


1. INTRODUCCIÓN


Conceptos básicos:

Prevención:Preparación y disposición que se hace anticipadamente para evitar un riesgo o ejecutar algo. (DRAE, acepción 2ª).Conjunto de actividades o medidas adoptadas o previstas en todas las fases de la actividad de la empresa con el fin de evitar o disminuir los riesgos derivados del trabajo.(LPRL, 1995).

Riesgo:Contingencia o proximidad de un daño. (DRAE, acepción 1ª).


1. INTRODUCCIÓN


Riesgo laboral:La posibilidad de que un trabajador sufra un determinado daño derivado del trabajo. (LPRL, 1995).

Evaluación de riesgos:Constituye la base de partida de la acción preventiva, ya que a partir de la información obtenida con la evaluación podrán adoptarse las decisiones precisas sobre la necesidad de acometer acciones. (LPRL, 1995).

Gestión del riesgo: Es el proceso conjunto de evaluación del riesgo y control del riesgo. (Cortés, 1997).


1. INTRODUCCIÓN



Específicos

1. Identificación de riesgos laborales en la construcción.2. Definición de variables que intervienen en la función de riesgos laborales.3. Modelización matemática (o cuantificación) de la función de riesgos laborales.4. Desarrollo de una metodología concreta para la gestión de riesgos laborales

en la construcción (civil y edificación).5. Aplicación informática del modelo de cuantificación de riesgos.6. Propuestas de formación de operarios y técnicos

General

Establecimiento de un modelo que permita cuantificar de forma objetivalos riesgos laborales asociados al sector de la construcción, facilitandouna gestión óptima de los mismos



Proyectos investigación del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH)

Technology

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