Experiencias docentes en innovación educativa como mejora de una enseñanza tradicional de los materiales de construcción

En este trabajo se presentan los resultados de una experiencia docente en la asignatura de Materiales de Construcción incorporando metodologías activas como lo sugiere el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). Desde el curso 2006-07 se inició una mejora de la enseñanza tradicional, basada en la utilización del aprendizaje cooperativo, evaluación continua y las nuevas tecnologías. En los últimos tres cursos ha habido un aumento notable del número de aprobados, un 32% de aumento sobre alumnos matriculados, respecto a cursos anteriores. De los resultados obtenidos se puede concluir que el uso de técnicas docentes activas como complemento de la enseñanza tradicional mejora el aprendizaje de los alumnos y potencia su motivación. Sin embargo, requiere mayor dedicación del profesor y mayor dedicación del alumno en su aprendizaje

The introduction of teaching innovations into the traditional teaching of construction and building materials

The traditional teaching methods used for training civil engineers are currently being called into question as a result of the new knowledge and skills now required by the labor market. In addition, the European Higher Education Area is requesting that students be given a greater say in their learning. In the subject called Construction and Building Materials at the Civil Engineering School of the Universidad Politécnica de Madrid, a path was set three academic years ago to lead to an improvement in traditional teaching by introducing active methodologies. The innovations are based on cooperative learning, new technologies, and continuous assessment. The writers’ proposal is to offer their experience as a contribution to the debate on how students can be encouraged to acquire the skills currently demanded from a civil engineer, though not overlooking solid, top-quality training. From the outcomes obtained, it can be concluded that using new teaching techniques to supplement a traditional approach provides more opportunities for students to learn while boosting their motivation. In our case, the introduction of these changes has resulted in an increased pass rate of 29% on average, when such a figure is considered in the light of the mean value of passes during the last decade

Influencia de la estructura porosa de hormigones utilizados en ambientes marinos frente al transporte generado por gradiente de presión

En los ambientes marinos, donde los hormigones quedan expuestos al ingreso de los iones cloruro y sulfato fundamentalmente, la bibliografía, [1-4], recomienda que se utilicen cementos con bajo contenido en aluminatos (sulforresistentes) o cementos con adiciones minerales, cenizas volantes y humo de sílice principalmente. El objetivo principal de esta elección es intentar minimizar en lo posible las reacciones expansivas entre los iones del medio agresivo y la matriz de cemento. Sin embargo la protección más efectiva será sin duda la que impida la penetración de los agresivos. La entrada de cualquier agresivo en el hormigón viene determinada por la estructura porosa del mismo, y muy especialmente por la porosidad accesible conectada. Esta porosidad queda definida por la dosificación del hormigón y las características químicas del cemento. Los resultados obtenidos muestran claramente que los hormigones con humo de sílice son significativamente menos porosos y menos permeables. En el resto de dosificaciones estudiadas la porosidad es mayor, y es el radio de poro el factor que se presenta como más determinante para definir la permeabilidad del material

Caracterización del comportamiento en fractura de paneles sándwich de placas de cartón-yeso y lana de roca

1.- Objetivos Las grietas en tabiques de edificación están relacionadas con el comportamiento en fractura del material que constituye el tabique y con la flecha del forjado. En este trabajo se ha realizado la caracterización experimental de las propiedades mecánicas de este panel sándwich y sus componentes, proponiéndose un modelo de carácter predictivo que permita determinar las flechas máximas admisibles en forjados, para evitar su fisuración cuando se utilicen como particiones verticales. 2.- Metodología Se ha obtenido la energía específica de fractura GF de los paneles sándwich estudiados en este trabajo por método de ensayo descrito en la recomendación 50 – FMC de la RILEM . La placa de yeso laminado se ensayó a: tracción, flexión y fractura. La placa de yeso y la lana de roca se ensayaron a fractura por separado. Por último, el papel que forma las caras se ensayó a tracción y a fractura, pero en modo III. Con los parámetros obtenidos, se han realizado simulaciones numéricas del comportamiento en rotura del panel. Los resultados numéricos se han comparado con los valores obtenidos en los ensayos obteniendo un ajuste adecuado. 3.- Resultados Se han obtenido los valores de la energía de fractura de los paneles sándwich completos y de sus componentes, y las curvas completas de carga aplicada frente a desplazamiento flexión mediante un modelo de fisura cohesiva adaptado a este material. 4.- Conclusiones En primer lugar se observa que la energía de fractura está condicionada por el espesor de la lana de roca, y no por el espesor de la placa. Esto se debe a la composición de la lana de roca, formada por fibras aglomeradas, lo que genera un gran número de microfisuras que obligan a aumentar la energía necesaria para el avance de la fisura. El mismo proceso se produce en la placa de cartón – yeso, donde la estructura fibrosa de la celulosa del papel, produce el mismo mecanismo. Por último, con una caracterización de las propiedades de cada uno de los componentes por separado, puede simularse el comportamiento conjunto del panel en fractura, mediante el modelo de elementos finitos adoptado en este trabajo, con un buen ajuste. Este resultado permite extrapolar los resultados de laboratorio al estudio de paneles de otros espesores y dimensiones

Finite element simulation of sandwich panels of laminated plaster and rockwool under mixed mode fracture

Sandwich panels of laminated gypsum and rock wool have shown large pathology of cracking due to excessive slabs deflection. Currently the most widespread use of this material is as vertical elements of division or partition, with no structural function, what justifies that there are no studies on the mechanism of fracture and mechanical properties related to it. Therefore, and in order to reduce the cracking problem, it is necessary to progress in the simulation and prediction of the behaviour under tensile and shear load of such panels, although in typical applications have no structural responsability

Finite element simulation of sandwich panels of plasterboard and rock wool under mixed mode fracture

This paper presents the results of research on mixed mode fracture of sandwich panels of plasterboard and rock wool. The experimental data of the performed tests are supplied. The specimens were made from commercial panels. Asymmetrical three-point bending tests were performed on notched specimens. Three sizes of geometrically similar specimens were tested for studying the size effect. The paper also includes the numerical simulation of the experimental results by using an embedded cohesive crack model.The involved parameters for modelling are previously measured by standardised tests

Cohesive crack model for mixed mode fracture of brick

This paper presents a numerical procedure for mixed mode fracture of brickworkmasonry. Themodel is an extension of the cohesive model prepared by the authors for concrete, and takes into account the anisotropy of the material. After the crack path is obtained, an interface finite element (using the cohesive fracture model) is incorporated into the trajectory. Such a model is then implemented into a commercial code by means of a user subroutine, consequently being contrasted with experimental results. Fracture properties of masonry are independently measured for two directions on the composed masonry, and then input in the numerical model. This numerical procedure accurately predicts the experimental mixedmode fracture records for different orientations of the brick layers and two homothetic sizes on masonry panels

Caracterización del comportamiento en fractura de paneles sandwich de placas de yeso laminado y lana de roca

En esta comunicación se presenta el trabajo realizado para la caracterización experimental de un panel sándwich de yeso laminado y lana de roca, así como de cada uno de sus componentes: placa de yeso laminado, placa de yeso, lana de roca y papel. Para ello se diseñó una campaña de ensayos destinados a obtener las propiedades resistentes de los materiales estudiados, así como la energía específica de fractura, GF, y las curvas completas de carga aplicada frente a desplazamientos. A partir de los resultados experimentales se ha observado que la energía de fractura está muy condicionada por el espesor de la lana de roca, y no tanto por el de la placa. Para simular numéricamente el comportamiento en fractura del panel se ha utilizado un modelo de elementos finitos con fisura embebida basado en la fisura cohesiva en el que se introducen como entrada los parámetros obtenidos a partir de la experimentación, obteniéndose una buena aproximació

Numerical analysis of mixe-mode fracture of brickwork masonry with embedded discontinuity elements

One of the common pathologies of brickwork masonry structural elements and walls is the cracking associated with the differential settlements and/or excessive deflections of the slabs along the life of the structure. The scarce capacity of the masonry in order to accompany the structural elements that surround it, such as floors, beams or foundations, in their movements makes the brickwork masonry to be an element that frequently presents this kind of problem. This problem is a fracture problem, where the wall is cracked under mixed mode fracture: tensile and shear stresses combination, under static loading. Consequently, it is necessary to advance in the simulation and prediction of brickwork masonry mechanical behaviour under tensile and shear loading. The quasi-brittle behaviour of the brickwork masonry can be studied using the cohesive crack model whose application to other quasibrittle materials like concrete has traditionally provided very satisfactory results

Estudio experimental de la fisuración de la fábrica de ladrillo bajo solicitaciones de tracción y cortante = Experimental scale model study of cracking in brick masonry under tensile and shear stress

Este artículo presenta los resultados de la investigación realizada sobre el comportamiento en rotura de la fábrica de ladrillo bajo solicitaciones de tracción y cortante. La investigación está encaminada a proporcionar modelos de ensayo y resultados experimentales que permitan conocer mejor los procesos de agrietamiento de la fábrica de ladrillo bajo tensiones normales de tracción y tangenciales. Se presentan los resultados de una campaña experimental desarrollada con dos tipos de probeta: 1) la probeta compacta con doble entalla solicitada a compresión asimétrica, y 2) la probeta de flexión con entalla solicitada bajo carga asimétrica aplicada en tres puntos. Se han ensayado probetas de dos tamaños semejantes (razón de semejanza 2) y varias orientaciones de los tendeles, con el fin de ver cómo afecta la orientación de los tendeles en la propagación de las grietas. Los ensayos se han realizado con probetas a escala 1/4 de un muro de fábrica de ladrillo de una hoja a soga de medio pie de espesor. This article discusses the results of research conducted on the failure behaviour of brick masonry under tensile and shear stress. The study was designed to develop test models and generate experimental results able to provide greater insight into tensile and shear stresses cracking in brick masonry. The results of a campaign conducted with two types of specimens are discussed: 1) double-edge notched specimens under non-symmetrical compression stress, and 2) three point bending specimens under nonsymmetrical loading. Tests were run on specimens of similar size (similarity rate 2) and different bed joint orientation to determine how bed joint orientation affects crack propagation. The tests were conducted on scale models (1/4) of a single wythe, stretcher bond brickwork masonry wall one half foot thick