Generalidades sobre las fibras artificiales: Módulo de lectura para la asignatura Análisis de Estructuras

Las fibras han sido utilizadas como materia prima en la elaboración de otros productos, como telas, papel, artesanías, entre otros, y como material de refuerzo en diversas matrices cerámicas y metálicas, con el fin mejorar o ganar propiedades, en materiales compuestos denominados composites. Las fibras pueden ser clasificadas de acuerdo con su origen, en fibras naturales y fibras artificiales. Una amplia exploración sobre el uso de fibras vegetales ha sido realizada, sin embargo su uso como material de refuerzo en los compuestos se ha visto opacada por la degradación de la misma dentro de las matrices, sin embargo, esto ha propiciado también el desarrollo de métodos para aumentar la durabilidad de la fibra, permitiendo el uso de ellas. Aplicaciones propicias también han sido desarrolladas en las fibras animales y minerales. Las fibras artificiales de mayor conocimiento son las de carbono, de vidrio, de polipropileno y de acero. En las últimas décadas, el uso de las de polipropileno (además de otras fibras plásticas como las de polietileno) y de las de acero, el han permitido al concreto, un material frágil, aumentar su capacidad de trabajar en la condición agrietada, aumentado a su vez su tenacidad, con lo cual se ha verificado un cambio en la tipología del material al convertirlo en un material cuasi-frágil, con mayor resistencias a esfuerzos de corte, flexión y tracción

Influencia de los componentes del concreto reforzado con fibras en sus propiedades mecánicas

El concreto es un material de construcción y estructural por excelencia, elaborado con cemento, agua, agregados, adiciones minerales y aditivos químicos. Sin embargo, es conocido también como un material quebradizo, característica que es contrarrestada con la incorporación de un volumen de fibra como reforzamiento de su matriz basada en cemento. La incorporación de fibra hace que se denomine como concreto reforzado con fibra, o simplemente fibrorreforzado, y se caracteriza como un material cuasi-dúctil, con una ganancia en el aumento de la mayoría de sus propiedades mecánicas, y de la capacidad de resistir cargas más allá de la aparición de la primera grieta, capacidad que llamada tenacidad. En el presente documento, se hace una revisión investigativa de las principales características del concreto reforzado con fibras, a partir de los diferentes aportes que realizan sus componentes (cemento, agregados, adiciones en general, y fibra) sobre sus propiedades mecánicas

Uso del bambú en el concreto reforzado: recopilación bibliográfica

El presente documento ha sido elaborado mediante la síntesis del material bibliográfico revisado para los objetivos centrales del Proyecto Semilla; su contenido explica cómo desde hace muchos años, el bambucreto fue utilizado para la construcción de importantes obras, así como para fines experimentales, años en los cuales se pudieron determinar sus ventajas y desventajas. El autor considera que el aprovechamiento de esas ventajas y el desarrollo de nuevas técnicas y teorías de diseño que día a día superan las desventajas, podrán hacer del bambucreto un material factible y seguro. Otra finalidad del documento es tratar de enriquecer la literatura especializada acerca del bambucreto; la actual es poca y sólo existe gracias a las investigaciones desarrolladas por el arquitecto Oscar Hidalgo López, quien en gran parte de su vida profesional y académica se interesó por la guadua

Lectura de introducción a las fuentes alternas de energía y su aplicación en la explotación agropecuaria

Módulo para las asignaturas: Construcciones Agrícolas. Las energías alternativas, denominadas también como renovables o blandas, son consideradas fuentes energéticas limpias y alternas a las derivadas de los hidrocarburos, y a la electricidad producida en las centrales hidroeléctricas, térmicas y nucleares. Colombia es aun un país con vocación agropecuaria, con un área amplia de territorio rural, donde la utilización de estas fuentes energéticas tienen una amplio potencial de desarrollo, incluso sin la necesidad de una tecnología de avanzada para satisfacer las demandas energéticas allí presentes

Fibras de Polipropileno para reforzamiento de matrices cementicias: Una recopilación sobre fibras comercialmente disponibles.

Módulo para las Asignaturas de Construcciones Rurales, y Análisis de Estructuras. Desde tiempos atrás, las fibras han sido usadas para reforzar materiales rígidos, la paja fue usada para reforzar ladrillos de adobe, y la crin de caballo fue usada para reforzar morteros de mampostería, incluso una casa edificada en el viejo oeste en los Estados Unidos alrededor de 1540, está construida con elementos de adobe secado al sol reforzados con paja [ACI Committee 544 2002]. En tiempos más recientes, el uso comercial a gran escala de fibras de asbesto en matrices de pasta de cemento se inició con la invención del Proceso de Hatschek en 1898, y los productos de construcción en asbesto – cemento son ampliamente usados alrededor del mundo hoy en día; sin embargo, debido principalmente a los riesgos en la salud asociados con las fibras de asbesto, tipo alternativos de fibras fueron introducidas alrededor de las décadas de 1960 y 1970 [ACI Committee 544 2002]

Elaboración de un modelo neuronal artificial para la estimación de turbiedad y proposición de dosificaciones en el tratamiento de aguas residuales de la industria avícola

The growth of the poultry industry in Colombia, and the change in current environmental regulations, leads to an improvement in the wastewater treatment system, through alternate techniques between coagulants and flocculants. The cost of these techniques require optimal dosing of the main products involved therein. In this work, we used an artificial neural model based on feedforward-backpropagation multilayer neural networks, to estimate the value of output turbidity in the treatment of wastewater. The trained neural networks subsequently used to propose optimal dosages of the products and improve the operating conditions that allow obtaining clarified wastewater, so we develop optimization charts. We used the R linear correlation factor as a performance indicator, for the evaluation of the performance of the neural model. The correlation results between the estimated a real values of the output turbidity show its reliability in the application as a prediction tool.El crecimiento de la industria avícola en Colombia y el cambio en la normatividad ambiental vigente, conlleva a un mejoramiento en el sistema de tratamiento de las aguas residuales, mediante técnicas alternas entre coagulantes y floculantes. Los costos de estas técnicas requieren dosificar de manera óptima los principales productos allí involucrados. En este trabajo se usó un modelo neuronal artificial basado en redes neuronales multicapa feedfoward-backpropagation, para la estimación del valor de la turbidez de salida en el tratamiento de las aguas residuales. Posteriormente, se usaron las redes neuronales entrenadas para proponer dosificaciones óptimas de los productos y mejorar las condiciones de operación, lo que permitió obtener aguas residuales clarificadas, para lo cual se elaboraron cartas de optimización. Respecto a la evaluación del desempeño del modelo neuronal, se usó como indicador de desempeño el factor de correlación lineal R. Los resultados de correlación entre los valores estimados y reales de la turbidez de salida muestran la confiabilidad en la aplicación como herramienta de predicc

Uso de fibra de estopa de coco para mejorar las propiedades mecánicas del concreto

Para la fibra de la estopa de coco (Cocus nucifera), obtenida como residuo de la industria alimenticia en el Valle del Cauca, se evaluaron sus propiedades físicas, químicas y mecánicas, para su correcta caracterización, así como propiedades físicas y mecánicas de morteros reforzados con volúmenes de fibra de estopa de coco de 0.5 y 1.5% y longitudes de 2 y 5 cm. Se presentan los resultados obtenidos en los compuestos, los cuales fueron probados a compresión axial, tracción indirecta y flexión, y en los cuales la incorporación de fibras disminuyó en todos los casos la deformación máxima; con resultados concordantes con observaciones de experimentos realizados con anterioridad y bibliografía consultada, donde se corrobora que los refuerzos de fibra mejoran de varias maneras la tenacidad de la matriz del compuesto

Estimación del volumen de un Biodigestor tipo balón usando redes neuronales artificales

Biomass, as an alternative source of energy, can be converted into biogas through the anaerobic digestion of organic material. The device used for this purpose is called biodigestor, and several protocols have been studied aimed at estimating the volume and quantity of the gas obtained. These protocols use a combination of the origin of the biomass and equations involving environment temperature, biological load and retention time. The treatment of rganic residues and the systematization of the activity on livestock farms requires the intervention of expert users or the implementation of intelligent systems, which allow for quantitative and qualitative variables.In this paper, we use Artificial Neural Networks (ANN) to estimate the production volume of a bio-digester ball.The networks are designed for this use on both livestock and farming residues. The efficiency of the estimation is evaluated using R Correlation Coefficient. Results show that the technique is reliable and can be used in practice.La biomasa como fuente alterna de energía puede ser convertida en biogás producido a partir de la digestión anaeróbica de materia orgánica. Para tal fin se usa un compartimiento denominado biodigestor, y diversos protocolos se han definido para la estimación de su volumen y del biogás obtenido, usando una combinación de tablas para el origen de la fuente de la biomasa, ecuaciones que involucran variables como la temperatura ambiente, la carga de la masa biológica y el tiempo de retención. El tratamiento de residuos de materia orgánica y la sistematización de dicha actividad en granjas pecuarias, requiere la intervención de expertos o la utilización de sistemas inteligentes que permitan involucrar variables tanto cualitativas como cuantitativas. En el presente trabajo se estima el volumen de un biodigestor tipo balón, usando redes neuronales artificiales (RNA), las cuales son entrenadas para condiciones generales de generación de residuos por actividades pecuarias y agrícolas. Para evaluar la confiabilidad en la estimación, se usó como indicador de desempeño de la RNA el factor de correlación R. Los resultados muestran que la estimación usando la técnica elaborada es confiable y puede ser usada de manera generalizada

Aplicación de la Inteligencia Artificial en el diseño de mezclas de concreto. Estado del Arte

En este artículo se presentan los diferentes esfuerzos en la aplicación de la técnicas de la Inteligencia Artificial para predecir algunas propiedades del concreto, tanto en estado fresco como endurecido. El Estado del Arte muestra un uso importante de las Redes Neuronales Artificiales y de los Algoritmos Evolutivos, que son aplicados en la predicción de propiedades, la optimización, la dosificación de la materia prima, el control de calidad y la validación de modelos. Finalmente, se revisan los avances para diseños de mezclas en concretos reforzados con fibras.Palabras clave: Algoritmos Evolutivos, Concreto reforzado con fibras, Diseño de mezclas de concreto, Inteligencia Artificial, Redes Neuronales Artificiales

Compactación potencial en dos suelos de la parte plana del Valle del Cauca. Parte II

Muestras de los primeros 20 cm de la superficie de dos suelos (Calciusto y Haplustol, los dos vérticos mezclados francosos isohipertermicos con pendiente 0.5%, en diferentes cultivos en el CIAT-Palmira, fueron compactados en el aparato de Richards en dos condiciones de humedad (0.1 bar y 0.5 bar) para medir el punto de máxima compactación, estimado a través de la variación de la densidad aparente, la tasa de difusión de oxígeno, la porosidad de aireación, la conductividad hidráulica saturada y el módulo de ruptura. Se incluyeron dos testigos bajo cobertura de bosque natural en los mismos suelos y se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo factorial (2 suelos x 2 usos x 2 humedades) con tres repeticiones. Para la comparación de medias se utilizó la prueba de Duncan (P 0.05). Los suelos cultivados fueron potencialmente más susceptibles a la compactación que los de bosque, a pesar de que los primeros presentaban un contenido promedio de 4% de M.O. En condiciones de alta humedad (0.1 bar) los suelos cultivados presentaron igualmente mayor potencial de compactación. Calciustol resulto con mayor potencial a la compactación, independientemente del uso. El estudio sugiere que los altos contenidos de M.O no siempre evitan la degradación por tráfico de maquinaria en condiciones de alto contenido de humedad.Samples from the top 20 cm of two soils (Calciustoll and Haplustoll both vertic mixed loamy isohipertermic 0.5% slope) cultivated in different crops, were compacted into the apparatus of Richards at two soil in rate of oxygen diffusion, aeration porosity, saturated hydraulic conductivity and rupture modulus. The procedure included two natural forest covers as a control in the same soils and used a completely randomized design with factorial arrangement of 2 soils x 2 uses x 2 soil moisture content x 3 repetitions and means separated by Duncan probe. Under high soil moisture conditions (0.1 bar), cultivated soils exhibited great potential to compaction. Calciustoll had more potential for compaction regardless of the use. Under crop soils were potentially more susceptible to compaction than soil controls although the former had about 4% of organic matter (OM). The study warns about that high levels of soil O.M The study warns about that high levels of soil O.