Sistema de Sensores Embebidos para Monitorizar la Corrosión de Estructuras de Hormigón Armado. Fundamento, Metodología y Aplicaciones

La durabilidad de una estructura de hormigón armado puede verse seriamente comprometida por la corrosión de las armaduras. En una inspección visual la corrosión solo se detecta cuando el daño está ya muy avanzado, lo que supone un elevado riesgo estructural e implica unas reparaciones muy costosas. Por tanto, es fundamental incorporar a las estructuras sistemas de monitorización capaces de detectar la aparición de procesos de corrosión con suficiente antelación. El presente trabajo recoge el diseño, desarrollo e implementación de un sistema de sensores embebidos para monitorizar la durabilidad de estructuras de hormigón armado. Se trata de un sistema totalmente automatizado que muestra en tiempo real el estado de la estructura en múltiples zonas de forma simultánea. El elemento principal del sistema de monitorización es el sensor de corrosión, diseñado para determinar de forma fiable y precisa la velocidad de corrosión de las armaduras embebidas. Para ello este sensor emplea un novedoso método de medida que integra la exactitud y precisión de los métodos de laboratorio, y la rapidez y versatilidad de los métodos para medidas in situ. Esta nueva técnica se ha desarrollado a partir de un modelo teórico que simula fielmente el comportamiento de la interfase acero-hormigón. Esto permite obtener, además de la velocidad de corrosión, otros parámetros relacionados con la naturaleza del proceso de corrosión y con las propiedades físico-químicas del hormigón. Para gestionar de forma automatizada la monitorización se ha desarrollado un sistema electrónico específico (hardware y software) en colaboración con otros investigadores del mismo grupo de trabajo. El sistema de sensores ha sido finalmente implementado para monitorizar la durabilidad de varias estructuras de hormigón armado. Actualmente el sistema permanece operativo de forma exitosa, pues el mantenimiento requerido hasta ahora ha sido mínimo.Corrosion of the steel reinforcement is a major deterioration problem of concrete structures. In a visual inspection corrosion is detected when the damage is already very advanced, which involves a high structural risk and involves very expensive repairs. Therefore, it is essential to integrate into the structures monitoring systems capable of detecting emerging corrosion processes sufficiently in advance. The present work includes the design, development and implementation of an innovative system of embedded sensors to monitor the durability of reinforced concrete structures. It is a fully automated system that real-time monitors the state of the structure in multiple zones simultaneously. The main component of the monitoring system is the corrosion sensor, designed to reliably and accurately determine the corrosion rate of embedded reinforcements. This sensor uses a novel measurement method that integrates the accuracy and precision of laboratory methods, and the speed and versatility of the methods for in situ measurements. This technique has been developed using a theoretical model that faithfully simulates the behavior of the steel-concrete interface. This allows obtaining, in addition to the corrosion rate, other parameters related to the nature of the corrosion process and to the physical-chemical properties of the cover concrete. To manage the monitoring sensor network in an automated way, a specific electronic system (hardware and software) has been developed in collaboration with other researchers of the same researching group. The sensor system has been finally implemented to monitor the durability of several reinforced concrete structures. Currently the system remains operational successfully, in fact the maintenance required so far has been minimal.La durabilitat d'una estructura de formigó armat pot veure's seriosament compromesa per la corrosió de les armadures. En una inspecció visual la corrosió només es detecta quan el dany està ja molt avançat, la qual cosa suposa un elevat risc estructural i implica unes reparacions molt costoses. Per tant, és fonamental incorporar a les estructures sistemes de monitorització capaços de detectar l'aparició de processos de corrosió amb suficient antelació. El present treball comprén el disseny, desenrotllament i implementació d'un sistema de sensors embeguts per a monitoritzar la durabilitat d'estructures de formigó armat. Es tracta d'un sistema totalment automatitzat que mostra en temps real l'estat de l'estructura en múltiples zones de forma simultània. L'element principal del sistema de monitorització és el sensor de corrosió, dissenyat per a determinar de forma fiable i precisa la velocitat de corrosió de les armadures embegudes. Per a això este sensor empra un nou mètode de mesura que integra l'exactitud i precisió dels mètodes de laboratori, i la rapidesa i versatilitat dels mètodes per a mesures in situ. Esta nova tècnica s'ha desenrotllat a partir d'un model teòric que simula fidelment el comportament de la interfase acer-formigó. Açò permet obtindre, a més de la velocitat de corrosió, altres paràmetres relacionats amb la naturalesa del procés de corrosió i amb les propietats fisicoquímiques del formigó. Per a gestionar de forma automatitzada la monitorització s'ha desenrotllat un sistema electrònic específic (hardware i software) en col·laboració amb altres investigadors del mateix grup de treball. El sistema de sensors ha sigut finalment implementat per a monitoritzar la durabilitat de diverses estructures de formigó armat. Actualment el sistema roman operatiu de forma reeixida, de fet el manteniment requerit fins ara ha sigut mínim.Ramón Zamora, JE. (2018). Sistema de Sensores Embebidos para Monitorizar la Corrosión de Estructuras de Hormigón Armado. Fundamento, Metodología y Aplicaciones [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/111823TESI

Caracterización de sensores para la alerta temprana de procesos de corrosión en hormigón armado

El presente proyecto tiene como objetivo determinar y evaluar las posibilidades del hierro como electrodo de trabajo de un sensor de corrosión para estructuras de hormigón armado. Hasta ahora los prototipos desarrollados en laboratorio, de los cuales ya existen algunos modelos comercializados e implantados, incorporan como electrodo de trabajo un electrodo de acero, de características similares al usado como armadura de refuerzo. Al no estar aleado con otro metal, el hierro es más susceptible a la corrosión que el acero, pero también debería ser más sensible. Es por ello que este estudio trata de averiguar y cuantificar la capacidad sensible de los electrodos de hierro para su uso como sensores de corrosión. Para ello se ha diseñado un sensor que acoge al ánodo de hierro junto a un contraelectrodo de grafito y un electrodo de calomelanos. Este sensor ha sido montado sobre una celda de corrosión y caracterizado en disolución 0.001M, 0.005M, 0.01M y 0.1M de cloruro de sodio (NaCl) y sulfato de sodio (Na2SO4) a distintos pH's. Se han aplicado las técnicas electroquímicas de resistencia a la polarización y voltámetría cíclica utilizando un potenciostato/galvanostato AUTOLAB. El registro, representación y procesado de datos se ha realizado a través del software NOVA 1.9. De este modo se cuantifican la variables Ecorr, icorr y vcorr, que complementadas con los voltagramas cíclicos proporcionan los datos de sensibilidad. Al comparar tal comportamiento con los datos del sensor de acero, a igualdad de condiciones, se confirma la hipótesis inicial de que el hierro posee mayor sensibilidad para detectar el fenómeno de corrosión en fases tempranas, al menos en disolución.Ramón Zamora, JE. (2013). Caracterización de sensores para la alerta temprana de procesos de corrosión en hormigón armado. http://hdl.handle.net/10251/33825.Archivo delegad

Integrated Sensor Network for Monitoring Steel Corrosion in Concrete Structures

The developed Integrated Sensor Network (ISN) allows a non-destructive monitoring of the rebar condition at different parts of the structure. The corrosion sensor allows the accurate determination of the corrosion rate (µm/year). Moreover, additional sensors are integrated in order to detect relevant changes in the concrete electrochemical condition. The ISN has been published as an international invention patent (reference number WO 2016/177929 A1). The system is based on an economic, simple, reliable and durable technology, which makes its implementation viable on new and repaired reinforced concrete structures (RCS). Therefore, it is also possible monitoring non-accessible parts such as deep foundations or submerged and buried zones. In any case, no technical personnel are needed because the acquisition, storage and transmission of data is autonomous. In this way, it is possible a remote corrosion assessment of several RCS. In addition, the system needs minimum maintenance works and shows low failure rates. The ISN has been installed for corrosion monitoring of a marine prestressed structure built with Formex®, an Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC). Five zones of the structure are being monitored. After seven months of monitoring, the corrosion rate (CRATE) stands around 0.2 µm/year, lower than the corrosion rate of the conventional concrete specimens installed (0.5 µm/year). In any case, CRATE is under 1.16 µm/year, the threshold above which the corrosion begins to be considered significant

Corrosion Assessment in Reinforced Concrete Structures by Means of Embedded Sensors and Multivariate Analysis-Part 1: Laboratory Validation

[EN] Reinforced Concrete Structures (RCS) are a fundamental part of a country's civil infrastructure. However, RCSs are often affected by rebar corrosion, which poses a major problem because it reduces their service life. The traditionally used inspection and management methods applied to RCSs are poorly operative. Structural Health Monitoring and Management (SHMM) by means of embedded sensors to analyse corrosion in RCSs is an emerging alternative, but one that still involves different challenges. Examples of SHMM include INESSCOM (Integrated Sensor Network for Smart Corrosion Monitoring), a tool that has already been implemented in different real-life cases. Nevertheless, work continues to upgrade it. To do so, the authors of this work consider implementing a new measurement procedure to identify the triggering agent of the corrosion process by analysing the double-layer capacitance of the sensors' responses. This study was carried out on reinforced concrete specimens exposed for 18 months to different atmospheres. The results demonstrate the proposed measurement protocol and the multivariate analysis can differentiate the factor that triggers corrosion (chlorides or carbonation), even when the corrosion kinetics are similar. Data were validated by principal component analysis (PCA) and by the visual inspection of samples and rebars at the end of the study.This research was funded by the Spanish Government, grant number PID2020-119744RB-C21 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033.Ramón Zamora, JE.; Lliso-Ferrando, JR.; Martínez-Ibernón, A.; Gandía-Romero, JM. (2023). Corrosion Assessment in Reinforced Concrete Structures by Means of Embedded Sensors and Multivariate Analysis-Part 1: Laboratory Validation. Sensors. 23(21):1-19. https://doi.org/10.3390/s23218869119232

Corrosion resistance of ultra-high performance fibre- reinforced concrete

[EN] The corrosion resistance of ultra-high performance concrete (UH) made with different fibre contents and under distinct curing conditions was studied. No signs of carbonation were observed after 1 year of accelerated carbonation testing (3% CO2). The fibreless UHs¿ electrical resistivity was above 5000 ¿·m, although these values were 2-fold higher than a UH with 1% fibres and approximately 5-fold higher than a UH with 2% fibres. Concrete resistance to chloride penetration was also extremely high (the diffusion coefficient equalled 1.3·10¿13 m2/s) and curing temperatures of 60 °C or 90 °C improved even more these properties, while lack of curing made them slightly worse. Given these excellent properties, the corrosion rate in specimens submerged in chloride solution for 1 year was negligible (iCORR from 0.007 to 0.025 µA/cm2). These values remained stable with time, unlike the 50 MPa concrete at 2 months when iCORR starting to increase and was 12-fold higher after 1 year. The time estimated for corrosion onset in UH is on average about 150-fold higher than that of 50 MPa.Authors thank to the Spanish Government the financial support of project BIA2016-78460-C3-3-R and to the European Union¿s Horizon 2020 the financial support of ReSHEALience project (Grant Agreement No. 760824). Furthermore, authors would like to express their gratitude for the support of the Universitat Politecnica de Valencia. Funding for open access charge: CRUE-Universitat Politecnica de Valencia. The predoctoral scholarship granted to Josep Ramon Lliso Ferrando within the program ¿Formacion de Personal Investigador¿ from the Universitat Politecnica de Valencia (FPI-UPV-2018) is also gratefully acknowledged.Valcuende Payá, MO.; Lliso-Ferrando, JR.; Ramón Zamora, JE.; Soto Camino, J. (2021). Corrosion resistance of ultra-high performance fibre- reinforced concrete. Construction and Building Materials. 306:1-10. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124914S11030

Absorption, Porosity, Capillarity and Chloride Diffusion in Ultra High Performance Concretes

Concrete durability performance can be assessed by a number of parameters, among which permeability properties are key. In this experimental work, the permeability to water and the diffusion of chlorides in Ultra High Performance Concrete (UHPC) are studied. To this end, three types of concrete were made: two Ultra High Performance (one with fibers and one without fibers) and a Conventional Concrete (CC) of w/c ratio equal to 0.5. The compressive strength of Ultra High Performance Concretes was 130 MPa, and that of conventional concrete was 50 MPa. All of them were cured at a temperature of 20°C and RH greater than 95% until the age of 28 days. In the case of UHPCs with fibers, some of the specimens were not placed in the curing chamber but were allowed to air dry in a laboratory environment in order to study the influence of curing on this type of concrete. The results show that UHPCs have remarkably lower water permeability than CC, with the water absorption and water porosity being in the order of 8 times lower, the water absorption by capillarity being in the order of 30 times lower, and the non-steady-state chloride migration coefficient more than 100 times inferior. The values recorded of absorption and capillarity in UHPCs with and without fibers were very similar. However, the permeability to chlorides was somewhat higher in concretes with steel fibres. With regard to the influence of curing, in air-dried UHPCs there was a significant increase in permeability to both water and chlorides. Despite this, the chloride migration coefficient registered remained very close to the values proposed by some recommendations for very high durability concrete

Long-term monitoring of the Iberian ibex population in the Sierra Nevada of the southeast Iberian Peninsula

This dataset provides long-term information on the presence of the Iberian ibex (Capra pyrenaica hispanica Schimper, 1848) in Sierra Nevada (SE Iberian Peninsula). Data on the abundance and demographic structure of the Iberian ibex population were compiled over the last three decades. Transects were laid out to record different variables such as the number of individuals sighted, the perpendicular distance of each group of Iberian ibex to the transect line and sex as well as age of individuals in the case of males. These data enabled the calculation of population parameters such as density, sex ratio, birth rate, and age structure. These parameters are key for Iberian ibex conservation and management, given that Sierra Nevada harbours the largest population of this species in the Iberian Peninsula. The data set we present is structured using the Darwin Core biological standard, which contains 3,091 events (582 transect walk events and 2,509 group sighting events), 5,396 occurrences, and 2,502 measurements. The occurrences include the sightings of 11,436 individuals (grouped by sex and age) from 1993 to 2018 in a total of 88 transects distributed along Sierra Nevada, of which 33 have been continuously sampled since 2008.Projects "LIFE-ADAPTAMED: Protection of key ecosystem services by adaptive management of Climate Change endangered Mediterranean socioecosystems" LIFE14 CCA/ES/000612H2020 project "ECOPOTENTIAL: Improving future ecosystem benefits through earth observations" - European Union's Horizon 2020 research and innovation programme 641762Elter H2020 project "European Long-Term Ecosystem and Socio-Ecological Research Infrastructure" - European Union's Horizon 2020 programme 654359100100031005001010040016676/2006/A/001571/2007/M/00173/2009/M/00861/11/M/0003/15/M/002016 _00014_M2017-00189

Immunogenicity and efficacy of a novel multi-patch SARS-CoV-2/COVID-19 vaccine candidate

23 Pág.While there has been considerable progress in the development of vaccines against SARS-CoV-2, largely based on the S (spike) protein of the virus, less progress has been made with vaccines delivering different viral antigens with cross-reactive potential.This research was supported by La Caixa Banking Foundation grant CF01-00008, Spanish Ministry of Science and Innovation (MCIN)/Spanish Research Agency grant PID2020-117425RB-C22, Fondo COVID-19 grant COV20/00151 (Spanish Health Ministry and Instituto de Salud Carlos III), CSIC grant 2020E84 and Ferrovial donations (to ME). AcknowledgmentsPeer reviewe

El desafío de la paz: Colombia, Guatemala, Ucrania y El Salvador a la luz de los Objetivos de Desarrollo Sostenible

Recoge las ponencias expuestas por treinta y una personalidades académicas y políticas de talla internacional además de las intervenciones de las autoridades académicas de la Universidad Carlos III de Madrid y del Ministerio de Derechos Sociales y Agenda 2030, presentadas en cuatro seminarios, que comenzaron con los relativos a los procesos de paz en Colombia y Guatemala, a fines de 2021, que continuaron el 30 de marzo de 2022 con la jornada dedicada a las herramientas para buscar una solución diplomática a la guerra en Ucrania (solo un mes después de la invasión rusa) y en junio del mismo año con el relativo a los acuerdos de 1992 en El Salvador. Dichos seminarios fueron: "Los Acuerdos de Paz en Colombia, cinco años después". (Madrid, 29 y 30 de noviembre de 2021); "Los Acuerdos de Paz en Guatemala, veinticinco años después". (Madrid, 13 de diciembre de 2021); "Ucrania: Solución negociada, seguridad compartida". (Madrid, 30 de marzo de 2022); "Los Acuerdos de Paz de El Salvador, treinta años después, en el marco de la Agenda 2030". (Madrid, 22 de junio de 2022)Presentación / Juan Daniel Oliva, Carlos R. Fernández Liesa (pp.12-14). -- Prólogo / Lilith Verstrynge Revuelta, (pp. 15-16). -- Primera parte: Los acuerdos de paz en Colombia, cinco años después (p. 18). -- Apertura / Juan Romo Uroz (pp. 18-20). -- [Apertura] / Ione Belarra (pp. 20-23). -- Hacer la paz es más difícil que hacer la guerra / Juan Manuel Santos Calderón (pp. 23-27). -- No hay un acuerdo de paz que tenga un calado de reformas como el colombiano / Josefina Echavarría Álvarez (pp. 28-34). -- Juramos que nuestra única arma sería la palabra / Rodrigo Londoño Echeverri (pp. 34-38). -- Tuvisteis que hacer frente a una coyuntura política dificilísima / José Luis Rodríguez Zapatero (pp. 38-42). -- Segunda mesa: Balance, implementación y Agenda 2030 / Enrique Santiago (pp. 43-46). -- Solicito la apertura del macrocaso de la responsabilidad del Estado / Álvaro Leyva Durán (pp. 47-53). -- En Colombia existen más de cien mil desaparecidos / Luz Marina Monzón Cifuentes (pp. 54-61). -- No hay contradicción entre la búsqueda de la paz y la de la justicia / Yesid Reyes Alvarado (pp. 62-67). -- Logramos el primer acuerdo de paz con enfoque de género / Gloria Inés Ramírez (pp. 68-74). -- Segunda parte. Los Acuerdos de Paz en Guatemala, veinticinco años después (p. 75). -- Apertura / J. Daniel Oliva Martínez (pp. 75-76) , Enrique Santiago Romero (pp. 77-78). -- Guatemala es hoy un Estado capturado por mafias / José Manuel Martín Medem (pp. 78-81). -- Se firmó la paz, pero falta la construcción de una cultura de paz / Olinda Salguero (pp. 81-85). -- Guatemala se halla en el peor escenario en materia de derechos humanos desde 1986 / Velia Muralles (pp. 85-90). -- Las comisiones de la verdad registraron unas doscientas mil personas desaparecidas y ejecutadas / Erik de León (pp. 90-94). -- El problema fundamental era y es la marginación de los grupos indígenas y la pobreza extrema / Vinicio Cerezo Arévalo (pp. 94-102). -- Guatemala está peor que cuando firmamos la paz / Pablo Monsanto (pp. 103-109). -- Guatemala es un barril de pólvora con la mecha prendida / Ana Isabel Prera (pp. 109-115). -- Clausura / Ione Belarra (pp. 115-120). -- Tercera parte. Ucrania: Solución negociada, seguridad compartida (p. 121). Apertura / María Luisa González Cuéllar Serrano, Ione Belarra (pp. 122-125). -- Debemos trabajar para exponer las amenazas de esta guerra. Es necesario para sobrevivir / Noam Chomsky (pp. 125-132). -- Primera Mesa - La negociación como herramienta de resolución de conflictos / Santiago Jiménez Martín (p. 133). -- Trabajar por la paz acarrea incomprensiones y entraña riesgos / Yago Pico de Coaña (pp. 134-139). -- La Unión Europea debe volver a un papel de potencia pacífica / Gianni Labella (pp. 140-145). -- Las armas no nos salvarán / Carmen Magallón Portoles (pp. 145-149). -- Segunda mesa: Construcción de paz y seguridad compartida en Europa / Cástor Díaz Barrado (pp. 149-150). -- Un mundo sin armas nucleares es necesario y posible / Carlos Umaña (pp. 151-154). -- Pedimos una solución diplomática negociada / Mariela Kohon (pp. 155-159). -- Hay que avanzar hacia una arquitectura de seguridad europea basada en la seguridad compartida / Vicenç Fisas Armengol (pp. 159-162). -- Que la guerra en Ucrania no nos lleve a olvidar los otros conflictos armados, que también requieren nuestro apoyo / Mabel González Bustelo (pp. 163-168). -- Clausura / Carlos Fernández Liesa, Enrique Santiago (pp. 168-173). -- Cuarta parte. Los Acuerdos de Paz de El Salvador, treinta años después, en el marco de la Agenda 2030 (p. 174). -- Apertura / Montserrat Huguet Santos, Enrique Santiago (pp. 175-178). -- Hicimos la paz a través del diálogo político en medio de la guerra / Óscar Santamaría (pp. 178-182). -- Agradecemos el acompañamiento y la solidaridad de la comunidad internacional / Nidia Díaz (pp. 183-190). -- El proceso de paz no fue una confrontación ideológica / Álvaro de Soto (pp. 190-196). -- Fue el momento más importante desde la independencia nacional / Rubén Zamora (pp. 196-201). -- Segunda mesa: Los Acuerdos de Paz treinta años después: Balance, implementación y Agenda 2030 / Daniel Oliva (pp. 202-203). -- El presidente Bukele se burla de los acuerdos de paz / David Morales (pp. 203-209). -- Están en riesgo los derechos conquistados por las mujeres / Lorena Peña (pp. 209-212). -- Necesitamos una alianza en defensa de los derechos humanos / José María Tojeira (pp. 213-216). -- Tenemos que construir la unidad opositora para desplazar a esta dictadura de nuevo tipo / Maricela Ramírez (pp. 217-222). -- Clausura / Matilde Sánchez, Ione Belarra (pp. 222-224). -- Epílogo / Federico Mayor Zaragoza (pp. 225-228)