RURAL ROAD REVERSE ENGINEERING USING BIM: AN ITALIAN CASE STUDY

The use of Building Information Modeling (BIM) is changing the way to perceive, manage and maintain any infrastructural project. The concept of Smart Roads relaunches the transport infrastructure sector through the digital transformation, able to create lean, quality, safer and cheaper infrastructures. The reverse engineering parametric modeling process was applied to “SS18 VAR” rural road, one of the main viabilities in Southern Italy. The case study was developed in according to the following steps: a) creating Digital Terrain Model (DTM); b) modeling horizontal alignment-vertical profiles; c) modeling 3D Corridor; d) modeling Viaducts; e) creating realistic 3D rendering. Bentley Systems software® were used in this study. The case study provided interesting elements to evaluate the advantages and disadvantages of design practice through BIM style tools, as well as the current state of the methodology itsel

Variabilidad alélica del gen pAMT en especies del género Capsicum (abstract)

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Additional procedures for characterizing the performance of recycled polymer modified asphalt mixtures

Great efforts have been made in recent years to improve the mechanical properties of asphalt mixtures by replacing conventional mix components with innovative ones or by adding materials such as polymers. Hence, the innovative-sustainable road materials to be investigated through laboratory tests require articulated procedures, the research here presented aims to provide an experimental-methodological approach to analyse the mechanical performance of untraditional hot asphalt mixtures made up using a polymer compound of recycled plastics. Three Asphalt Concrete 20 (AC20) Hot Asphalt Mixtures (HMA) were analysed by measuring base properties (i.e., indirect tensile strength and moisture damage) and advanced features (i.e., stiffness, fatigue, cracking and rutting resistance). As a result, the addition of polymer compound using dry process might lead firstly to change the laboratory mixing procedure than the traditional hot limestone asphalt solutions. The main benefits derived from the adoption of this innovative technology compared to the conventional ones are as follows: a) an improvement of resistance to moisture damage (at 15 ◦C); b) a suitable stiffness at 10, 20 and 40 ◦C; c) an increment of the cracking resistance (at 10 ◦C) and d) a good rutting resistance in terms of rut depth (at 60 ◦C)

Verifying the Mechanical Performance of Cold and Hot Asphalt Mastics Containing Jet Grouting Waste as a Filler

In the road construction sector, the CO2 emissions that affect global warming are, in most cases, from the asphalt mixtures production activities that are carried out at high temperature (above 160 °C). The research here presented aims to investigate the physical-mechanical properties of asphalt mastics made up using jet grouting waste (JW) as a filler produced through both cold (40–50 °C) and hot mixing process. The first step focused primarily on examining the effects of optimal blending time and curing time of the mastics. The second step focused on the investigation of the rheological properties using a dynamic shear rheometer and carrying out a frequency sweep test at temperatures ranging from 0 to 50 °C with increments of 10 °C, and a multiple stress creep and recovery (MSCR) test under 0.1 and 3.2 kPa load levels at temperatures of 40 and 50 °C. Four cold asphalt mastic solutions were analyzed and then compared to three hot traditional ones, keeping constant, on the one hand, the binder weight and filler over binder weight ratio (0.5), and, on the other hand, changing the type and amount of filler. The compositions of the hot and cold asphalt mastics were as follows: (a) 33% limestone filler (LF) plus 67% bitumen (concerning the cold mixing process, the bitumen content refers to the amount of bitumen into the bitumen emulsion), (b) 33% JW plus 67% bitumen, (c) 16.5% LF plus 16.5% JW and 67% bitumen. The fourth solution designed only for cold asphalt mastic was made up of 33% Portland cement (PC) plus 67% bitumen (referring to the amount of bitumen in the bitumen emulsion). The main findings showed that the optimal performance was achieved at high test temperature by cold and hot asphalt mastics made up adding LF and JW filler, which showed a pronounced elastic behavior. Moreover, the cold asphalt mastic solution made up of LF and JW filler showed better performance than the mastic made up using PC, reaching over 40% increase of the shear modulus and 30% lower non-recoverable creep compliance values at all test temperatures

BIM-LCA Integration Framework for Sustainable Road Pavement Maintenance Practices

The latest advancements in road asphalt materials and construction technologies have increased the difficulty for engineers to select the appropriate pavement design solution with consideration of life cycle assessment (LCA) methodology. On the other hand, infrastructure building information modeling (BIM) tools allow practitioners to efficiently store and manage large amounts of data, supporting decision making in road asphalt pavement design and management. This research contributes to setting up a dynamic LCA tool for the specific evaluation of designed road asphalt pavement solutions involving alternative materials and advanced recycling technologies; the tool is structured to minimize the need of input data by the designer, that are usually unknown during the early design stage, and automate the entire LCA calculation process to reduce the designer efforts and avoid any errors during data transcription. A traditional BIM workflow was integrated with additional user-defined property sets to simultaneously compute the environmental impact of the entire life cycle of the asphalt pavement, and dynamically update the result basing on the design thickness of the pavement layers, the specific features of materials and an external database of several life cycle impact category indicators that can be edited and updated gradually during more advanced design stage. The proposed BIM-LCA aims to be a practical and dynamic way to integrate environmental considerations into road pavement design, encouraging the use of digital tools in road industry and ultimately supporting a pavement maintenance decision-making process oriented toward circular economy

BIM Approach for Smart Infrastructure Design and Maintenance Operations

In the age of the Internet-of-Things and Big Data, Building Information Modeling (BIM) is being expanded into sectors for which it was not originally designed, such as the infrastructure sector, and becomes a necessity for the planning and management of smart cities. The digitization of the urban environment, its building and infrastructural heritage and its services is at the center of the concept of smart city, and this appears strongly linked to the use of BIM on an increasingly extended scale as an enabling tool for planning cities that are increasingly intelligent, sustainable, interconnected and above all liveable. In this chapter a creation process for the digitalization of existing roads, as well-known as reverse engineering method, will be shown as follows: a) modeling 3D digital terrain model; b) creating the horizontal alignment, vertical profiles and editing cross-sections; c) modeling the 3D corridor. As a response to long-term development between BIM and road engineering, this chapter will contribute also by offering innovative and practical solutions for integration of road design and pavement analysis, for a better management and optimization of road pavement maintenance

Obtención de doblehaploides de variedades de cebolla españolas mediante cultivo de ovarios

1 Pag.La cebolla sólo admite dos o tres autofecundaciones debido a la alta depresión por consanguinidad. El poder disponer de protocolos de producción de líneas doblehaploides (DH) de cebolla representa una oportunidad única para la obtención de materiales completamente homocigóticos y estables. De los diferentes métodos de producción de plantas DH, la ginogénesis es el método que se está utilizando con éxito en esta especie, dando lugar a plantas verdes haploides.El objetivo de este trabajo fue la puesta a punto de un protocolo de obtención de plantas DH con materiales de origen español. Se utilizaron dos poblaciones de la variedad Fuentes de Ebro, seleccionadas por su baja pungencia; y dos variedades comerciales de alta pungencia Recas y Rita.Este trabajo ha sido financiado por el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) (RTA2011-00118-C02-00),y un Convenio CITA-CSIC. O Fayos es beneficiaria de una beca INIA.Peer reviewe

Desarrollo y aplicación de técnicas analíticas y biotecnológicas para el estudio de compuestos nutracéuticos en pimiento (Capsicum spp.) y cebolla (Allium cepa L.)

El pimiento (Capsicum spp.) y la cebolla (Allium cepa L.) son dos de los cultivos hortícolas más importantes a nivel mundial, tanto en producción como en superficie cultivada. Ambas especies han sido utilizadas durante miles de años por sus propiedades medicinales y terapéuticas. En la actualidad, estas propiedades nutracéuticas se atribuyen, en gran parte, a los compuestos responsables del picor en ambas especies; los capsicinoides (CAPs) y capsinoides (CTOs) en pimiento y los sulfóxidos de cisteína (SCs) en cebolla.El objetivo general de la tesis trató el carácter picante en el pimiento y en la cebolla según dos estrategias distintas; por una parte, la determinación y cuantificación de CAPs y CTOs mediante el desarrollo y la aplicación de métodos analíticos en pimiento y, por otra parte, la obtención de plantas dobles haploides de cebolla mediante la aplicación de técnicas biotecnológicas, necesarias para el futuro desarrollo de poblaciones en las que identificar genes o regiones del genoma involucradas en la biosíntesis de los SCs.Así, en este trabajo, se estudió la variación ontogenética del contenido total e individual de CAPs durante el desarrollo de los frutos del pimiento ‘Malagueta’ (C. frutescens). Los extractos de CAPs se obtuvieron por extracción asistida por ultrasonidos y se analizaron mediante cromatografía líquida de ultra-alta resolución (UHPLC) acoplada a un detector de fluorescencia. La identificación de los 5 CAPs, capsicina dihidrocapsicina, nordihidrocapsicina, homocapsicina y homodihidrocapsicina se realizó por espectrometría de masas (MS). El perfil de CAPs individuales junto con el patrón de acumulación de CAPs totales han aportado información sobre la evolución de la biosíntesis de los CAPs, específica para cada variedad de pimiento.En cuanto a la determinación de CTOs, por primera vez, se desarrolló y validó, un método de HPLC acoplada mediante una fuente de ionización por electrospray (ESI) a un detector de (MS) de alta resolución de tipo cuádruplo de tiempo de vuelo (Q-TOF), para la cuantificación de los CTOs mayoritarios, capsiato y dihidrocapsiato. Para el desarrollo y la validación de este método [HPLC-ESI-MS(QTOF)] fue necesaria la síntesis de un compuesto análogo (no natural) a los CTOs para su utilización como estándar interno [(±)-DMBO], ya que hasta el momento no se disponía de un compuesto que reuniera las características idóneas de un estándar interno y que permitiera la cuantificación de los CTOs mediante la metodología citada. La separación cromatográfica se realizó en fase reversa empleando un gradiente de metanol y agua, y permitió la separación de los 13 estándares de CTOs de que se dispone. Para ambos compuestos, los límites de detección fueron de 0,02 μM y los de cuantificación de 0,05 μM, límites por debajo de los que hasta el momento había descritos. La aplicación de este método permitió la cuantificación de capsiato y dihidrocapsiato en diferentes genotipos de Capsicum. Además, los experimentos de ESI-MS/MS(QTOF) permitieron la determinación de dos nuevos CTOs, hasta ahora no identificados en frutos de pimiento. La aplicación de esta metodología para la determinación conjunta de CAPs y CTOs facilitará la determinación de estos compuestos en las distintas variedades de pimiento y asistirá a los mejoradores en la selección de variedades con perfiles de picor determinados.En cebolla, la obtención de plantas haploides y su posterior duplicación del cromosoma es la única manera efectiva de obtener líneas parentales totalmente homocigotas con las que desarrollar poblaciones de mejora para el estudio de los genes o regiones del genoma involucradas en la biosíntesis de los SCs. La inducción de la ginogénesis mediante el cultivo in vitro de flores enteras es la técnica más eficaz y menos laboriosa para la inducción de la embriogénesis. En esta tesis doctoral se evaluó la capacidad de inducción de la ginogénesis de germoplasma de cebolla de origen español, ensayando diferentes medios de cultivo, reguladores de crecimiento, contenedores y tratamientos de duplicación. La combinación de reguladores de crecimiento del protocolo de dos pasos, el intercambio de gases favorecido por los contenedores Eco2box y la aplicación de 25 μM en medio sólido durante 24 h, produjeron el mayor número de plantas dobles haploides de cebolla. Además, se demostró que la embriogénesis somática a partir del cultivo in vitro de flores de plantas haploides y mixoploides es una técnica exitosa para la duplicación de cromosomas y, por consiguiente, para la producción de plantas dobles haploides.<br /

Detection of capsinoids by ESI-mass analysis

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