Multiphysical failure processes in concrete: a consistent multiscale homogenization procedure

Durability and strength capabilities of concrete materials are vastly affected by the combined action of temperature and mechanical loading, which give rise to multiphysical failure processes. Such a phenomenon involves complex cracking, degradation and transport mechanisms on different scale lengths of concrete mixtures which, in turn, depend on the particular properties of the different constituents. Thus, the macroscopic observation of relevant concrete mechanical features such as strength, ductility and durability are the result of several different properties, processes and mechanisms which are not only coupled but moreover, depend on multiple scales. Particularly, regarding the pore pressure and thermal actions, most of the degradation processes in concrete are controlled by the heterogeneities of the microscopic scale. In the case of the mechanical actions both the micro and mesoscales play a relevant role. In this context, multiphysical failure processes in cementitious material-based mixtures like concrete can only and fully be understood and accurately described when considering its multiscale and multiconstituent features. In the realm of the theoretical and computational solid mechanics many relevant proposals were made to model the complex and coupled thermo-hydromechanical response behavior of concrete. Most of them are related to macroscopic formulations which account for the different mechanisms and transport phenomena through empirical, dissipative, poromechanical theories. Moreover, although relevant progress was made regarding the formulation of multiscale theories and approaches, none of the existing proposals deal with multiphysical failure processes in concrete. It should be said in this sense that, among the different multiscale approaches for material modeling proposed so far, those based on computational homogenization methods have demonstrated to be the most effective ones due to the involved versatility and accuracy. In this work a thermodynamically consistent semi-concurrent multiscale approach is formulated for modeling the thermo-poro-plastic failure behavior of concrete materials. A discrete approach is considered to represent the RVE material response. After formulating the fundamental equations describing the proposed homogenizations of the thermodynamical variables, the constitutive models for both the skeleton and porous phases are described. Then, numerical analyses are presented to demonstrate the predictive capabilities of the proposed thermodynamically consistent multiscale homogenization procedure for thermo-mechanical failure processes in concrete mixtures

Human prepubertal aromatase deficiency: physiological and pathophysiological lessons learned from this experiment of nature

En els humans, el cP450arom és el producte d'un gen únic (CYP19), localitzat en el cromosoma 15q21.1. A la placenta, l'aromatització activa dels andrògens protegeix el fetus femella i la mare de les accions virilitzants dels andrògens fetals. De fet, els nadons 46XX amb deficiència completa de l'aromatasa neixen amb una ambigüitat dels genitals externs. Els estudis en pacients afectats per la deficiència completa del cP450arom han contribuït considerablement a l'anàlisi de la importància de l'activitat de la cP450arom en la diferenciació sexual, en el patró de secreció de les gonadotrofines, en la capacitat reproductora, en el metabolisme lipídic i la sensibilitat a la insulina, i en el creixement i la maduració esquelètica, en ambdós sexes. La seqüència codificant de la proteïna està continguda en nou exons (exons 2-10), que s'estenen aproximadament al llarg de 35 kb de DNA. Els codons d'iniciació i terminació de la traducció són als exons 2 i 10, respectivament. Fins ara, s'han documentat onze casos de deficiència completa de l'aromatasa secundaris en mutacions del gen CYP19. El patró dels nivells sèrics hormonals indica una baixa concentració d'estrògens i alta d'andrògens, FSH, i, ocasionalment, també d'LH, sempre, però, depenent de l'edat i del sexe. Durant la infantesa, s'observa un dimorfisme sexual en el paper dels estrògens en la regulació de la secreció de les gonadotrofines. Aquests pacients presenten un risc elevat de desenvolupar quists d'ovari, fins i tot abans de la pubertat. Finalment, l'estudi d'aquests pacients també ha estat útil per ill. ustrar el paper dels estrògens en el desenvolupament esquelètic, en la maduració de les epífisis i en el brot de creixement puberal, en ambdós sexes.In humans, cP450arom appears to be the product of a single gene (CYP19), located on chromosome 15q21.1. In the placenta, the active aromatization of androgens protects the female fetus and the mother from the virilizing actions of fetal androgens. Indeed, 46, XX neonates with complete aromatase deficiency are born with ambiguous external genitalia. Studies carried out on patients with complete cP450arom deficiency have also contributed considerably to the analysis of the importance that cP450arom activity has on sexual differentiation, the pattern of gonadotropin secretion, reproductive capacity, lipid metabolism and insulin sensitivity, as well as growth and skeletal maturation in both sexes. The protein coding sequence is contained within nine exons (exons 2-10), which span approximately 35 kb of DNA. The translation, initiation and termination codons are present in exons 2 and 10, respectively. Eleven welldocumented cases of complete aromatase deficiency, secondary to mutations of the CYP19 gene, have been reported. Very low estrogens and high androgens, FSH, and sometimes LH, depending on age and sex, characterize the pattern of serum hormones. During infancy, a sexual dimorphism has been observed in the role that estrogens play in the regulation of gonadotropins. These patients are at risk of developing ovarian cysts, even before puberty. Finally, the study of these patients has also been useful to illustrate the essential role of estrogens in skeletal development, epiphysial maturation, and in the pubertal growth spurt in both sexes

Comportamiento a la flexión y absorción de humedad en placas de aglomerado y polipropileno reciclado

La fabricación de placas aglomeradas tiene dos inconvenientes importantes: el consumo de madera virgen y la emisión de VOC’s (compuestos orgánicos volátiles), localizados en el adhesivo utilizado, que tienen consecuencias ambientales ampliamente documentadas. Para mitigar estos efectos, se han realizado experiencias de conformación de placas sustituyendo en parte la madera virgen por material reciclado, el cual elimina además la necesidad de utilizar adhesivos. Este trabajo muestra los resultados obtenidos en los ensayos de flexión y de absorción de humedad de placas hechas a escala piloto, con distintas proporciones de madera y polipropileno reciclado, y su comparación con los valores de placas comerciales de un espesor semejante. Estos resultados resultan alentadores, ya que si bien presentan amplia variabilidad dada su conformación a escala no industrial, con las placas conformadas con material reciclado se están alcanzando valores de resistencia a la flexión cercanos a los comerciales en los ensayos realizados, y en la absorción de humedad los resultados son mejores que en las comerciales.Fil: Rivarola, A.. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional de Mendoza; ArgentinaFil: Rojo, L.. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional de Mendoza; ArgentinaFil: Arena, Alejandro Pablo. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional de Mendoza; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza; Argentin

Influence of maternal experience on behavioral response to the maternal separation stress in mother rats: Preliminary results

Fil: Aguggia, J. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Suárez, M. M. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Rivarola, M. A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Pregnancy and postpartum are periods of maximum neuronal and behavioral plasticity in a female life. In the present study we investigated whether reproductive experience (number of pregnancies and parturition) affects the behavioral response to an environmental stress as the early mother-pup separation by studying parameters known to be affected by long-term stress.Fil: Aguggia, J. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Suárez, M. M. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Fil: Rivarola, M. A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.Neurociencias (incluye Psicofiosiología

Influence of phospholipids on the crystallization of waxes in sunflowerseed oil

The effect of lecithins on wax crystallization in sunflowerseed oil was studied. The results showed that the presence of lecithins does not modify the nucleation stage, but decreases the crystalline size. Lecithin has a minimal effect on viscosity and does not change the wax/oil equilibrium ratio. It is proposed that the main mechanism of action of lecithin involves the partial adsorption on the surface of the wax crystals interfering with their growth.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Crystallization of hydrogenated sunflower-cottonseed oil

Crystal structures formed during solidification of hydrogenated cottonseed oil, sunflowerseed oil and their blends were analyzed by using an X-ray diffraction technique, differential scanning calorimetry (DSC) and polarized light microscopy. Temperatures and times of crystallization under conditions which tend to produce β′ type structures were determined in terms of refrigeration parameters. Microscopy with polarized light also helped clarify some aspects of the tridimensional network of crystals that contribute to the consistency of products made from hydrogenated oils.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Extension of charge-state-distribution calculations for ion-solid collisions towards low velocities and many-electron ions

Knowledge of the detailed evolution of the whole charge-state distribution of projectile ions colliding with targets is required in several fields of research such as material science and atomic and nuclear physics but also in accelerator physics, and in particular in regard to the several foreseen large-scale facilities. However, there is a lack of data for collisions in the nonperturbative energy domain and that involve many-electron projectiles. Starting from the etacha model we developed [Rozet, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B 107, 67 (1996)10.1016/0168-583X(95)00800-4], we present an extension of its validity domain towards lower velocities and larger distortions. Moreover, the system of rate equations is able to take into account ions with up to 60 orbital states of electrons. The computed data from the different new versions of the etacha code are compared to some test collision systems. The improvements made are clearly illustrated by 28.9MeVu-1Pb56+ ions, and laser-generated carbon ion beams of 0.045 to 0.5MeVu-1, passing through carbon or aluminum targets, respectively. Hence, those new developments can efficiently sustain the experimental programs that are currently in progress on the "next-generation" accelerators or laser facilities.Fil: Lamour, E.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; FranciaFil: Fainstein, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; ArgentinaFil: Galassi, Mariel Elisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Prigent, C.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; FranciaFil: Ramirez, C. A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Rivarola, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Rozet, J. P.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; FranciaFil: Trassinelli, M.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; FranciaFil: Vernhet, D.. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Universite de Paris; Franci

Evaluación de un aerogenerador nacional de baja potencia empleando metodología de análisis de ciclo de vida

Actualmente se producen y comercializan en el país aerogeneradores de baja potencia que en general no cuentan con una evaluación de su impacto ambiental. En este trabajo se estudia el impacto ambiental de producir un aerogenerador de 1,3 kW mediante un análisis de ciclo de vida (ACV). Se procedió a realizar un inventario de todos los materiales y procesos consumidos en la fabricación, para desarrollar su ciclo de vida y analizarlo posteriormente. Como conclusiones se puede resaltar que los materiales y/o procesos de fabricación asociados a la fabricación de la torre y el generador son los que más contribuyen al impacto total calculado, que principalmente producirá daños potenciales sobre la salud humana, en menor medida sobre los recursos naturales y por último en la calidad de los ecosistemas, de acuerdo al método de análisis seleccionado.Currently, small wind turbines which don`t generally have an evaluation of their environmental impact are produced and commercialized in Argentina. In this paper, the impact of producing an 1,3 kW wind turbine is studied using a life cycle analysis (LCA). An inventory of all the materials and processes consumed in the manufacturing stage was carried out, followed by the development and analysis of its life cycle. As conclusions, it can be pointed out that the greater contribution to the impact lies in the tower and the generator. This impact damages mostly human health, then natural resources and least of all ecosystem quality.Tema 6: Energía eólica, geotermia, biomasa y otras energías no convencionales.Facultad de Arquitectura y Urbanism

Evaluación de un aerogenerador nacional de baja potencia empleando metodología de análisis de ciclo de vida

Actualmente se producen y comercializan en el país aerogeneradores de baja potencia que en general no cuentan con una evaluación de su impacto ambiental. En este trabajo se estudia el impacto ambiental de producir un aerogenerador de 1,3 kW mediante un análisis de ciclo de vida (ACV). Se procedió a realizar un inventario de todos los materiales y procesos consumidos en la fabricación, para desarrollar su ciclo de vida y analizarlo posteriormente. Como conclusiones se puede resaltar que los materiales y/o procesos de fabricación asociados a la fabricación de la torre y el generador son los que más contribuyen al impacto total calculado, que principalmente producirá daños potenciales sobre la salud humana, en menor medida sobre los recursos naturales y por último en la calidad de los ecosistemas, de acuerdo al método de análisis seleccionado.Currently, small wind turbines which don`t generally have an evaluation of their environmental impact are produced and commercialized in Argentina. In this paper, the impact of producing an 1,3 kW wind turbine is studied using a life cycle analysis (LCA). An inventory of all the materials and processes consumed in the manufacturing stage was carried out, followed by the development and analysis of its life cycle. As conclusions, it can be pointed out that the greater contribution to the impact lies in the tower and the generator. This impact damages mostly human health, then natural resources and least of all ecosystem quality.Tema 6: Energía eólica, geotermia, biomasa y otras energías no convencionales.Facultad de Arquitectura y Urbanism