Structural behaviour of prestressed concrete sleepers produced with high performance recycled aggregate concrete

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1617/s11527-016-0966-6A comparative analysis of the structural behaviour of prestressed concrete sleepers made with high performance concrete (HPC) and high performance recycled aggregate concrete (HPRAC) is presented in this study. Two types of HPRAC sleepers were tested, using 50 and 100% of recycled concrete aggregate (RCA) in replacement of coarse natural aggregates. The RCA employed in this research was sourced from crushing rejected HPC sleepers. The aim of this study was to determine through analysis if the HPRAC sleepers’ behaviour fulfilled the European minimum requirements standards for prestressed concrete sleepers and compare their experimental behaviour with that of the HPC sleepers. The three types of prestressed concrete sleepers were subjected to static load tests at rail-seat and centre section (positive and negative load). In the centre section tests a comparative study between the experimental results and the proposed values of four assessment methods of ultimate capacity was carried out. Dynamic load and fatigue tests were also performed at the rail-seat section. The HPRACs and HPC sleepers met all the structural requirements for prestressed concrete sleepers. The experimental results determined the satisfactory performance of the HPRAC-50 and the HPRAC-100, which was very similar to that of the HPC sleepers. The load–strain behaviour recorded via the use of strain gauges on the prestressing bars revealed slightly higher stiffness of the HPC sleepers. The values obtained from the four assessment methods of ultimate capacity were also accurate when applied to HPRAC.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

3D FEM model development from 3D optical measurement technique applied to corroded steel bars

Understanding the mechanical effects of the corrosion pits on the steel surface requires an accurate definition of their geometry and distribution along the rebar. 3D optical measurement technique is used to obtain the outer geometry of artificially corroded bars tested under cyclic or monotonic loads. 3D FEM model development from the 3D scanning results were carried out in order to investigate the failure process and local effects on the pits, which are responsible of the variation of the mechanical properties in corroded steel reinforcement. In addition, a validation of a simplified model, which allows the mechanical steel properties determination given an estimated corrosion level, is presented. 3D models were convenient to observe and measure the local effects on the pits.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Projecte de rehabilitació dels pòrtics del moll del Dipòsit al port de Barcelona

El vincle entre la ciutat de Barcelona, el mar i el port es molt estret, Barcelona va néixer en un petit turó de gran pla, el qual tenia una suau pendent cap al mar, cosa que va permetre el desenvolupament progressiu, sense obstacles ni límits físics. Dos rius, el Besos i el Llobregat li oferien aigua suficient, i el mar Mediterrani li oferia recursos i una via de comunicació. La suau serra litoral completava un entorn natural caracteritzat per un clima excel·lent, ben comunicat amb l'interior del país i amb la resta de la costa. Però aquestes condicions terrestres particularment favorables pel naixement i desenvolupament de la ciutat no van venir lligades a unes condicions marítimes també favorables: Barcelona no disposava d‟abrics naturals que li permetessin realitzar activitats d'amarratge de les embarcacions i les operacions de càrrega i descàrrega de mercaderies amb seguretat i eficàcia

Diseño asistido del sistema de sumideros de una población

Debido al fuerte impacto urbanizador producido en los últimos años sobre las cuencas urbanas y la modificación de la respuesta de las mismas bajo un episodio de lluvia, nos encontramos ante la necesidad de dimensionar las redes de drenaje bajo unos criterios totalmente diferentes que hasta ahora. Criterios que incluyen una nueva formulación más exhaustiva basada en modelos fisicos utilizados en este trabajo, que permite la utilización de la topografía a unos niveles más exhaustivos que hasta ahora. Asumiendo que nuestra red de drenaje esta constituida mediante un flujo dual, parte del flujo discurre por los conductos enterrados y parte por la superfície de la cuenca, o dicho de otra manera por las calles de la ciudad, nos encontramos ante la necesidad de establecer unos límites sobre el flujo superficial, para que este no discurra descontrolado por la superfície. Estos criterios, asi mismo han de responder no tan solo a necesidades económicas sino que también han de dar respuesta en materia de riesgo sobre los ciudadaos. Por ello se definen unos criterios de riesgo, relacionados con los parámetros que caracterizan al flujo superficial que nos permitirán garantizar siempre la seguridad de un peatón circulando por las calles durante un episodio de lluvia. Estos criterios vienen caracterizados por dos parámetros esenciales del flujo superficial, que son, el calado y, y la velocidad v. entonces podemos definir cuatro critérios que nos determinarán en cada caso concreto de geometría y lluvia, el caudal máximo que puede circular sobre nuestras calles, el caudal límite. Estos criterios son: - Calado máximo, y - Velocidad de circulación máxima, v - Criterio de vuelco, v·y - Criterio de deslizamiento, v2·y Pero una vez establecidos dichos criterios hay que tener en cuenta como se regula este flujo superficial, para mantenerlo por debajo de los valores admisibles. Y es entonces donde entran en juego los elementos de captación superficial: los imbornales. La separación de estos elementos dentro la red es muy importante para un buen funcionamiento de la misma, y se convierten en un elemento trascendental para la regulación del flujo superficial. Por ello, ya que el diseño de estos elementos por partes de los fabricantes solo responde a criterios de estética e integración urbana se realiza un análisis de las formulacion propuesta por la UPC, para la determinación del comportamiento hidráulico de los mismos, y así poder implementarla a la hora de decidir que tipo de imbornal utilizar. Como parte principal de este trabajo se desarrolla una herramienta que sea capaz de agrupar todos estos elementos anteriormente citados y nos permita, en función de una lluvia de proyecto, una geometría de calle concreta y unos criterios de riesgo introducidos por el usuario, obtener el espaciamiento de los imbornales máximo para cumplir con el caudal límite. Este cálculo se realiza, de una manera rápida y precisa, mediante la aplicación de la formulación Onda Cinemática que resulta de una simlicación de las ecuaciones de Sain- Venant, que permiten describir perfectamente el movimiento de un fluido. Además también se contrasta la herramienta generada con la herramienta más comúnmente utilizada en Espanya para este efecto, HEC-HMS, validando los resultados de forma satisfactoria

Experimental and numerical study of the structural effects of steel corrosion in continuous RC beams

Many reinforced concrete structures suffer damage due to aging and due to the environmental agressivity, thus affecting their serviceability performance and safety. Structural evaluation of a deteriorated structure is necessary to assess the actual structure state, to determine whether the structure should be strengthened or demolished and to optimize the interventions required to guarantee its serviceability and safety. In the case of statically indeterminate structures, as many of the existing bridges and buildings, the damage produced by local or general deterioration processes may affect the whole structure state of forces, stresses and cracks. However, even though the difficulties to adequately assess such type of structures very scarce resarch works have been done, up to now, in this field. The present research aims to contribute to those goals presenting an extensive experimental campaign, at the material and at the structural levels. Furthermore, theoretical and numerical studies based on mechanical non-linear models were performed in order to reproduce the observed experimental behaviour and to contribute to the modelling of the performance of deteriorated structures. The global effects of the structural damage were addressed by means of an experimental study, which encompassed twelve continuous two span large-scale beams. The cast beams divided in four groups of three beams each were submitted to different corrosion levels; one group was left uncorroded. Each beam was loaded with different sustained loads to assess its effect when corrosion phenomena took place. Thereafter, the beams were unloaded and loaded again up to failure. On the other hand, the local effects of steel corrosion were analysed by means of two different experimental studies. The first study encompassed more than 192 corroded steel bars. The specimens were cleaned, and after, characterized under cyclic and monotonic loads. The second study encompassed 48 cubic concrete specimens with embedded steel reinforcement bars. Different concrete types were used, including recycled aggregate concretes. The steel was submitted to accelerated corrosion and thereafter the effect of corrosion on the bond behaviour was assessed. Finally, modelling of the mechanical properties of corroded steel bars and bond in concrete was done. A model to evaluate the corroded steel reinforcement mechanical properties, s-e and fatigue life, was developed. In addition, the 3D scan novel technique was used to characterise the outer surface of corroded steel bars, by which the study of the corrosion pitting distribution and the critical cross-section was possible. Corrosion of steel reinforcement produced a substantial increment of the deflections as well as the stresses at the steel, both in the corroded and the uncorroded regions, due to the redistributions that took place in the continuous beams as a consequence of the loss of steel section. Furthermore, the redundancy of the structure provided them an extra load capacity with respect to a statically determinate beam. On the other hand, the ultimate load capacity was severely reduced. A non-linear reduction of the corroded steel mechanical properties was found. Yielding and ultimate stresses described a good correlation with respect to the corrosion level. However, the results for modulus and ultimate strain presented more dispersion. Bond capacity of recycled concrete aggregates was showed to be similar to natural aggregate concretes. Nevertheless, in corroded specimens, recycled aggregate concretes showed better performance describing lower ultimate bond reduction with respect to those of conventional concrete. The presented mechanical model defined with an excellent reliability yielding and ultimate stresses for corroded bars up to 60% of corrosion levels. The statistical model presented for the pitting depth allowed to define the upper and lower bounds of the pitting depth regarding to corrosion level.Muchas estructuras de hormigón armado sufren daños debido a los cambios medioambientales, los cuales afectan la serviciabilidad y la seguridad de éstas. La evaluación estructural del deterioro es necesaria para identificar el estado actual de una estructura, determinar si es necesario reforzar o demoler i optimizar el tipo de intervención requerida, garantizando su serviciabilidad y seguridad. En el caso de estructuras hiperestáticas, comunmente empleadas, el daño producido por los procesos de deterioro local o generalizado puede afectar las fuerzas de la estructura, las tensiones y las fisuras. Sin embargo, debido a las dificultades para evaluar adecuadamente este tipo de elementos se ha llevado a cabo escasa investigación al respecto en este campo. La presente investigación pretende contribuir a estos objetivos mediante la presentación de una extensa campaña experimental, a nivel material y estructural. Además, se llevaron a cabo estudios teóricos y numéricos mediante modelos mecánicos no lineales para poder reproducir el comportamiento experimental observado y así contribuir en el modelado del comportamiento de estructuras deterioradas. Los efectos globales del daño estructural fueron evaluados mediante una campaña experimental, la cual engloba doce vigas continuas de dos vanos a gran escala. Las vigas se dividieron en cuatro grupos de tres elementos cada uno, sometidos a diferentes grados de corrosión, excepto uno de los cuales se dejó sin corroer para comparar. Cada viga fue cargada con un nivel de carga diferente para evaluar también los efectos de la misma durante la corrosión. Posteriormente, las vigas fueron descargadas y cargadas de nuevo hasta rotura. Por otro lado, los efectos locales de la corrosión de armaduras fueron también analizados mediante dos campañas experimentales adicionales. La primera incluye más de 192 especímenes de barras corroídas. Las barras fueron limpiadas y caracterizadas bajo cargas cíclicas o monotónicas. El segundo estudio abarca 48 elementos cúbicos de hormigón con barras de acero embebidas y sometidas a diferentes grados de corrosión. Además se han utilizado diferentes tipos de hormigón, como hormigón con áridos reciclados (HAR). Una vez alcanzados los niveles de corrosión deseados se ha determinado el efecto de la corrosión sobre la tensión de adherencia acero-hormigón. Finalmente, se mejoró un modelo para determinar las propiedades mecánicas del acero corroído, obteniendo las curvas s-e y de fatiga para un amplio rango de grados de corrosión. Además, mediante la aplicación de una novedosa técnica como el "3D scan" se obtubo con gran nivel de detalle la superficie de diferentes barras corroídas, mediante el análisis de los datos fue posible estudiar la forma de las picadura, su distribución y la definición de la sección crítica. La corrosión de las armaduras produjo un incremento notable en las deformaciones observadas en la estructura. Así mismo las tensiones en el acero se vieron afectadas, produciéndose importantes redistribuciones entres las zonas corroídas y no corroídas de la estructura. Gracias a la redundancia de las vigas se observó un incremento de capacidad de las mismas respecto a vigas isostáticas. Por otro lado, la carga última se vio reducida de manera importante. Las propiedades mecánicas del acero describieron una reducción no lineal respecto al grado de corrosión. Tanto el límite elástico como la tensión última describieron una buena correlación con el nivel de corrosión. Sin embargo, los valores obtenidos para la deformación última así como el módulo elástico presentaron mucha dispersión. La capacidad adherente de los HAR fue similar a la del hormigón convencional. No obstante, los HAR con corrosión, presentaron un mejor comportamiento en cuanto a adherencia máxima. El modelo mecánico presentado ajustó perfectamente la tensión de plastificación y la tensión última de barras corroídas

Diseño asistido del sistema de sumideros de una población

Debido al fuerte impacto urbanizador producido en los últimos años sobre las cuencas urbanas y la modificación de la respuesta de las mismas bajo un episodio de lluvia, nos encontramos ante la necesidad de dimensionar las redes de drenaje bajo unos criterios totalmente diferentes que hasta ahora. Criterios que incluyen una nueva formulación más exhaustiva basada en modelos fisicos utilizados en este trabajo, que permite la utilización de la topografía a unos niveles más exhaustivos que hasta ahora. Asumiendo que nuestra red de drenaje esta constituida mediante un flujo dual, parte del flujo discurre por los conductos enterrados y parte por la superfície de la cuenca, o dicho de otra manera por las calles de la ciudad, nos encontramos ante la necesidad de establecer unos límites sobre el flujo superficial, para que este no discurra descontrolado por la superfície. Estos criterios, asi mismo han de responder no tan solo a necesidades económicas sino que también han de dar respuesta en materia de riesgo sobre los ciudadaos. Por ello se definen unos criterios de riesgo, relacionados con los parámetros que caracterizan al flujo superficial que nos permitirán garantizar siempre la seguridad de un peatón circulando por las calles durante un episodio de lluvia. Estos criterios vienen caracterizados por dos parámetros esenciales del flujo superficial, que son, el calado y, y la velocidad v. entonces podemos definir cuatro critérios que nos determinarán en cada caso concreto de geometría y lluvia, el caudal máximo que puede circular sobre nuestras calles, el caudal límite. Estos criterios son: - Calado máximo, y - Velocidad de circulación máxima, v - Criterio de vuelco, v·y - Criterio de deslizamiento, v2·y Pero una vez establecidos dichos criterios hay que tener en cuenta como se regula este flujo superficial, para mantenerlo por debajo de los valores admisibles. Y es entonces donde entran en juego los elementos de captación superficial: los imbornales. La separación de estos elementos dentro la red es muy importante para un buen funcionamiento de la misma, y se convierten en un elemento trascendental para la regulación del flujo superficial. Por ello, ya que el diseño de estos elementos por partes de los fabricantes solo responde a criterios de estética e integración urbana se realiza un análisis de las formulacion propuesta por la UPC, para la determinación del comportamiento hidráulico de los mismos, y así poder implementarla a la hora de decidir que tipo de imbornal utilizar. Como parte principal de este trabajo se desarrolla una herramienta que sea capaz de agrupar todos estos elementos anteriormente citados y nos permita, en función de una lluvia de proyecto, una geometría de calle concreta y unos criterios de riesgo introducidos por el usuario, obtener el espaciamiento de los imbornales máximo para cumplir con el caudal límite. Este cálculo se realiza, de una manera rápida y precisa, mediante la aplicación de la formulación Onda Cinemática que resulta de una simlicación de las ecuaciones de Sain- Venant, que permiten describir perfectamente el movimiento de un fluido. Además también se contrasta la herramienta generada con la herramienta más comúnmente utilizada en Espanya para este efecto, HEC-HMS, validando los resultados de forma satisfactoria

Structural effects of steel reinforcement corrosion on statically indeterminate reinforced concrete members

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1617/s11527-016-0836-2Steel corrosion in reinforced concrete structures produces loss of reinforcement area and damage in the surrounding concrete. As a consequence, increases in deflections, crack widths and stresses may take place, as well as a reduction of the bearing capacity, which depends on the structural scheme and redundancy. In this paper an experimental study of twelve statically indeterminate beams subjected to different levels of forced reinforcement corrosion is presented. Different sustained loads were applied during the corrosion phase to assess their influence on the effects of corrosion. An important increase in deflections was registered in all corroded beams, especially in those subject to higher load levels. It was also found that the rate of corrosion was affected by the load level. Internal forces redistributions due to induced damage were measured. Finally, the experimental results were compared with those predicted by a non-linear time-dependent segmental analysis model developed by the authors, obtaining in general good agreement.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

A Production Calendar Based on Water Temperature, Spat Size, and Husbandry Practices Reduce OsHV-1 μvar Impact on Cultured Pacific Oyster Crassostrea gigas in the Ebro Delta (Catalonia), Mediterranean Coast of Spain

Since 2006, the production of Pacific oyster Crassostrea gigas in the Ebro Delta area has dramatically declined from around 800 metric tons (MT) per year to 138 MT in 2011. This decline in production has had a significant socio-economic impact in a region where the shellfish sector is a traditional economic activity for many families. The identified agent responsible for this reduction in C. gigas production was Ostreid Herpesvirus microvar (OsHV-1 μvar), which has been associated with C. gigas spat mortalities in France, and in many other countries. In Spain the episodes of mortality became critical for the regional shellfish production between 2008 until 2014, with mortality percentage up to 100%. In this study, local hatchery C. gigas spat was used as sentinel animals for epidemiological studies and management tests carried out with the aim of reducing oyster mortality in the Ebro Delta area. A production calendar mainly based on water temperature dynamics was designed around an optimal schedule for spat immersion. The mmersion calendar included two optimal periods for spat immersion, in summer when temperatures are ≥25◦C and at the end of autumn and beginning of winter when they are ≤13◦C. Such production planning has reduced mortalities from 80% (in 2014 and previous years) to 2–7.5% in 2015 in cemented oysters. Furthermore, other recommendations related to spat immersion size, culture density and methodology, and cementing calendar, which helped to achieve the results presented, were also recorded and transferred to local producers. This work presents a successfully tested management strategy reducing OsHV-1 μvar impact by designing new field management practices mainly focused on the handling and timing of spat immersion. This approach could be used as a management model in areas presenting similar production practices and environmental characteristics.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Dielectric characterization of multiferroic magnetoelectric double-perovskite Y(Ni0.5Mn0.5)O3 thin films

We report on functional properties of Y(Ni0.5Mn0.5)O3 epitaxial thin films, growth by pulsed laser deposition, observing clear features of its ferroelectric and ferromagnetic nature at cryogenic temperature. Temperature-dependent complex impedance spectroscopy (IS) characterization has shown a dielectric anomaly around the ferromagnetic Curie temperature ( 100 K) indicative of coupling between magnetic and electric orders

La co-evaluación una herramienta de aprendizaje

Una de las herramientas fundamentales para asegurarnos de cómo se está desarrollando el proceso de aprendizaje y, por lo tanto, de comprobar si efectivamente nuestro alumnado va camino de adquirir las competencias previstas es la evaluación. Las tareas de evaluación deben promover el tipo de aprendizaje necesario para que los estudiantes adquieran las competencias necesarias en su formación. En nuestra investigación partimos de que los estudiantes pueden convertirse en evaluadores de tres maneras: a través de la autoevaluación, en la que se les da la posibilidad de valorar su propio aprendizaje, la evaluación entre pares, en la que los estudiantes deben evaluar los trabajos de sus compañeros mientras que sus trabajos son igualmente evaluados por sus compañeros y la evaluación participativa o co-evaluación, en la que puntúan tanto estudiantes como docentes. Creemos que la evaluación entre iguales sobre actividades de carácter práctico fomenta el aprendizaje activo por parte del alumnado al tiempo que todos y todas disponen de unas pautas claras, a partir de las cuales, ajustar sus realizaciones. Para sistematizar dicho proceso hemos optado por aplicar una rúbrica de evaluación a partir de la cual todos los evaluadores deben ajustar sus criterios calificativos y justificar las diferentes valoraciones realizadas