Desarrollo e implementación de un modelo numérico de predicción de la vida útil de tanques de almacenamiento de agua potable en concreto reforzado con exposición a cloruros

Trabajo de investigaciónEn el presente documento se desarrolló un modelo de predicción numérico del ataque del ión cloruro en tanques de almacenamiento de agua potable, realizando en el respectivo modelo una descripción del fenómeno generado en 7 diferentes muestras de concreto; las cuales se basan en valores experimentales de fuentes externas, obteniendo como resultado los puntos de afectación de la estructura conrespecto a una concentración de cloruros en un periodo de tiempo determinado, entre otros elementos que pueden ayudar a determinar los puntos y causa de deterioro de los tanques debido a la penetración de este elemento que se encuentra presente en el agua potable.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. MODELACIÓN NUMÉRICA 3. DESARROLLO DEL MODELO 4. IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO 5. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7. BIBLIOGRAFÍA 8. ANEXOSPregradoIngeniero Civi

Análisis de pre inversión para la producción de alimento ensilado en el municipio de Guataquí Cundinamarca

El estudio de pre inversión busca definir la posible inversión en que se debe incurrir y será el resultado de realizar los diferentes análisis social, ambiental, técnico y financiero. Realizar el análisis social de la comunidad que permita escoger una población que cuente con ciertos parámetros mínimos como un terreno propio dotado de casa, acceso a fuentes hídricas que permitan realizar riego y área para cultivar la cual no se esté utilizando actualmente para ninguna actividad agrícola ni pecuaria. Por otro lado se realizaran los diferentes análisis ambientales de estado del suelo, teniendo en cuenta sus propiedades, características y atributos y plan de recuperación del mismo para poder realizar la siembra del producto a cosechar. Asimismo se llevará a cabo el análisis técnico para determinar el tipo de animal de granja a beneficiar así como establecer la metodología y el proceso de siembra, recolección, ensilaje y almacenamiento del producto cosechado que pueda brindar los mejores beneficios a la población seleccionada. Finalmente con toda la información recolectada, se realizará el análisis financiero para determinar la estrategia de apalancamiento del proyecto a ejecutar

Mechanical Performance of Concrete with Waste from Oil Industry

In this paper, the mechanical properties of concrete with an added residue of the petrochemical industry (at levels of 10, 20, 30%), called catalytic cracking catalyst residue (FCC), are evaluated. The mechanical properties evaluated include compressive strength, modulus of elasticity, flexural strength, and ultrasonic pulse velocity. Two reference materials, portland cement concrete without addition and added with 20% of metakaolin (MK), were used. These tests were performed up to 360 days of curing age. Based on the results obtained, correlations were established between the different properties evaluated. The best mechanical performance was obtained with 10% FCC as a cement replacement.En este trabajo se evalúan las propiedades mecánicas del hormigón con un residuo añadido de la industria petroquímica (en niveles del 10, 20 y 30%), denominado residuo de catalizador de craqueo catalítico (FCC). Las propiedades mecánicas evaluadas incluyen la resistencia a la compresión, el módulo de elasticidad, la resistencia a la flexión y la velocidad de los impulsos ultrasónicos. Se utilizaron dos materiales de referencia, hormigón de cemento portland sin adición y adicionado con un 20% de metacaolín (MK). Estos ensayos se realizaron hasta los 360 días de edad de curado. A partir de los resultados obtenidos, se establecieron correlaciones entre las diferentes propiedades evaluadas. Las mejores prestaciones mecánicas se obtuvieron con un 10% de FCC como sustituto del cemento

Conventional concrete versus concrete with recycled aggregates: a comparison of the behavior of structural elements

Mientras en algunos países se recicla casi el 100% de los escombros de construcción y demolición (C&D), en Colombia sólo un pequeño porcentaje se recicla. Esto se debe a varias razones, entre las que se puede mencionar que la mayoría de los constructores, dueños y entidades públicas no sabe que se puede hacer concreto de buena calidad con agregados reciclados. Para promover el empleo de agregados reciclados en concreto estructural es necesario que los usuarios potenciales se familiaricen con el comportamiento de elementos estructurales hechos con este material. En 2010 se inició en el Laboratorio de Estructuras y Materiales, de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, un programa experimental para ensayar elementos estructurales a escala de concreto con 20% de agregado reciclado (como remplazo de agregado grueso natural). Se presentan los resultados de cargas máximas y gráficas carga-desplazamiento de los diferentes elementos.While in some countries almost 100% of the construction and demolition (C&D) waste is recycled, in Colombia only a small portion is recycled due to various reasons, including that most contractors, owners and public agencies are unaware that good quality concrete can be made of recycled aggregates. To promote the use of recycled aggregates (RA) as a component of structural concrete it is necessary that users become familiar with the behavior of structural elements made of CRA. Beginning in 2010, as part of a graduate course, small-scale structural elements with CRA have been manufactured and tested at the structures laboratory of la Escuela Colombiana de Ingeniería (ECI). CRA was made replacing 20% of coarse aggregate by crushed concrete. In this paper, maximum loads and load-deflection curves are presented

Effect of carbonation on the physical properties of a comercial fine recycled aggregates

En este artículo se presentan los resultados de la caracterización física de agregado reciclado fino (ARF) comercial y el efecto del uso del proceso de carbonatación para mejorar sus propiedades físicas. Antes y después del proceso de carbonatación, se determinaron las propiedades físicas de los agregados reciclados finos comerciales, incluyendo la absorción de agua y la densidad. Se evidenció que la carbonatación no causa un cambio marcado en la densidad del ARF, pero sí ocasiona una reducción significativa de la absorción de los ARF (7,3 y 3,1 % en ARF y ARFC-20, respectivamente). Además, en las condiciones de carbonatación utilizadas en esta investigación (concentraciones de CO2 del 10 %, humedad relativa del 65 % y temperatura de 25 °C), tiempos de exposición a carbonatación mayores de quince días (ARFC-15) no evidencian un cambio marcado en las propiedades físicas de absorción y densidad de los ARF.In this paper, the results of the physical characterization of commercial fine recycled aggregates (FRA) and the use of a carbonation process to enhance their properties are presented. Before and after the laboratory carbonation process, the physical properties of the FRA, including water absorption and density were estimated. Carbonation showed no significant changes in density values, but resulted in reduction in water absorption values (7.3% and 3.1% in ARF and ARFC-20, respectively). Moreover, under the carbonation conditions (10% CO2, 65% HR and 25 °C) exposure times greater than 15 days (ARFC-15) did not show a marked change in the physical properties (absorption and density) of the RFA

Performance under lateral loads of nonstructural carbon fiber reinforced polymer (CFRP) masonry walls

En muchos países son tradicionales las viviendas construidas con muros de mampostería en arcilla no reforzada, lo que da lugar a edificaciones de baja resistencia y ductilidad, muy vulnerables a eventos sísmicos debido a su poca capacidad de disipación de energía que produce fallas importantes en ellas. En el presente artículo se exponen los resultados de un proyecto de investigación donde se evaluó el comportamiento ante cargas laterales en muros de mampostería no estructural, al ser reforzados mediante CFRP. En el programa experimental se construyeron diez muros de mampostería de arcilla, a escala real, utilizando bloque N.° 5, usado comúnmente en este tipo de edificaciones; cinco de ellos tenían dimensiones de 1,23 m de largo por 1,90 m de alto y los cinco restantes de 2,47 m de largo por 1,90 m de alto. Cuatro muros se ensayaron ante carga lateral estática y seis ante carga lateral cíclica en su plano. Se compararon las respuestas de los muros en cuanto a modos de falla, carga máxima y comportamiento histerético; los resultados muestran que el material de refuerzo mejoró significativamente la capacidad de carga última de los muros y que se mitigó la falla súbita, ya que fueron progresivas y menos frágiles, logrando de esta manera un mejor nivel de desempeño.In many countries, buildings are commonly made with unreinforced clay masonry walls, resulting in low resistance and ductility constructions, very vulnerable to seismic events due to low capacity of dissipation of energy, being highly susceptible to significant failures. This article reports on the results obtained from a research project wherein the behavior of CFRP-reinforced non-structural masonry walls exposed to lateral loads was evaluated. In the test program, 14 clay masonry walls were built at a normal scale, using No. 5 bricks, which is the one normally used in these types of buildings. Out of 10 walls, half of them were 1.23 meters long by 1.90 meters high and the other half 2.47 meters long and 1.90 meters high. Four walls were tested with static lateral load and six were reinforced and tested with cyclical lateral load on its plane. The walls behavior were compared in terms of failure modes, maximum load, and hysteretic behavior; the results revealed that the reinforced material significantly increased ultimate load capacity, sudden failure decreased because they were progressive and less fragile, attaining better performance levels of these element

Study of fissuration for plastic contraction in concrete plates with recycled aggregates and microfiber use

La contracción plástica del concreto a causa de la rápida evaporación del agua en estado fresco puede generar fisuras que afectan la estética, funcionalidad, resistencia y durabilidad de elementos de concreto, en particular de aquellos que tienen una gran superficie expuesta y un volumen relativamente bajo como losas de pavimentos o pisos; esta fisuración y la posterior reparación generan costos económicos y ambientales adicionales. Uno de los factores que más inciden en la fisuración por contracción plástica es la velocidad del viento, porque promueve altas tasas de evaporación del agua en la superficie del concreto. Se hizo un estudio para determinar el porcentaje óptimo de microfibra de nailon para el control de la fisuración por contracción plástica en losas de concreto, usando agregados reciclados provenientes de residuos de construcción y demolición en diferentes porcentajes de remplazo del agregado grueso. Se elaboraron losas de 100 x 60 cm, con espesor de 8 cm y relación agua-cemento 0,50. Estas losas fueron sometidas a velocidades de viento de 8, 18 y 30 km/h, con medición de temperatura y humedad relativa en el laboratorio.Plastic contraction of concrete, due to quick water evaporation in fresh state, can generate fissures affecting aesthetics, functionality, resistance, and durability of concrete elements, especially those which have a large exposed surface and a relatively small volume such as pavement plates or floors; this fissuration and eventual reparation generate additional economic and environmental costs. One of the factors that play a bigger role in fissuration for plastic contraction is wind speed, because it fosters high water evaporation rates on the concrete’s surface. A study was performed to determine the optimal percentage of nylon microfiber to control fissuration for plastic contraction in concrete plates was performed, using recycled aggregates from construction and demolition waste at different ratios replacing coarse aggregates. 100 cm x 60 cm x 8 cm plates were built with a water-cement ratio of 0.50. These plates were exposed to 8, 18, and 30 km/h, measuring temperature and relative humidity in the la

Rigidity of a Column-Foundation Connection for Guadua angustifolia Kunth Structures

Una de las limitantes que encuentran los ingenieros estructurales para el diseño de una edificación y, en general, de cualquier estructura en Guadua angustifolia Kunth es la falta de información técnica relacionada con los parámetros necesarios para realizar un adecuado modelo numérico de esta. El grado de empotramiento que puede brindar un apoyo al elemento estructural que soporta es una variable importante durante la modelación estructural, debido a que el criterio del ingeniero en la selección de este parámetro para la modelación puede incidir en la rigidez de la estructura y, por tanto, en su periodo de vibración. En este artículo se presentan los resultados experimentales de la constante de rigidez de una conexión entre una columna de Guadua angustifolia Kunth y un elemento de concreto que forma parte de la fundación, cuando la columna está solicitada a cargas laterales monotónicas. Adicionalmente, se ha evaluado la incidencia de cada uno de los componentes de la conexión en la rigidez de la estructura.One of the limitations structural engineers face when designing a building and, in general, any structure in Guadua angustifolia Kunth is the lack of technical information related to the parameters needed for a proper numerical model of the same. The degree of embedding that can provide support to its structural element is an important variable during structural modeling, because the judgment of the engineer in the selection of this parameter for modeling can influence the rigidity of the structure and, therefore, its period of vibration. This paper presents the experimental results of the constant of rigidity of a connection between a Guadua angustifolia Kunth column and a concrete element that is part of the foundation, when the column is under monotonic lateral loads. Additionally, the impact of each component of the connection on the rigidity of the structure has been evaluatedUma das limitações que os engenheiros estruturais encontram para o desenho de uma edificação e, em geral, de qualquer estrutura em Guadua angustifolia Kunth é a falta de informação técnica relacionada com os parâmetros necessários para realizar um adequado modelo numérico desta. O grau de incorporação que pode oferecer um apoio ao elemento estrutural que sustenta é uma variante importante durante a modelação estrutural, devido a que o critério do engenheiro na seleção deste parâmetro para a modelação pode incidir na rigidez da estrutura e, portanto, em seu período de vibração. Neste artigo se apresentam os resultados experimentais da constante de rigidez de uma conexão entre uma coluna de Guadua angustifolia Kunth e um elemento de concreto que faz parte da fundação, quando a coluna está solicitada a cargas laterais monotônicas. Adicionalmente, avaliou-se a incidência de cada um dos componentes da conexão na rigidez da estrutura

Benefit assessment of CO2 capture for treating fine recycled concrete aggregates, as a strategy to fight climate change

Considerar los desechos de la industria de la construcción como fuente de recursos para producir materiales de construcción con baja huella de carbono, a partir de escombros derivados de las actividades de demolición del concreto y a través de la innovadora tecnología de captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CAD), por medio de carbonatación acelerada, es un novedoso enfoque para contribuir al cerramiento del ciclo del carbono en los materiales de construcción, aportando al desarrollo sostenible y resiliente de la región. En este artículo se presentan los resultados experimentales de la evaluación a corto plazo de algunas propiedades físicas y de durabilidad de muestras de mortero elaboradas con agregados finos reciclados de concreto (AR), expuestos a carbonatación acelerada. Se realizaron mezclas de mortero, con diferentes porcentajes de remplazo de arena natural por ARSC (agregado fino reciclado sin carbonatar) y ARC (agregado fino reciclado carbonatado) en porcentajes del 0, 25, 50 y 100 %. Aunque las mezclas de mortero elaboradas con ARC registraron unos valores de propiedades mecánicas y de durabilidad inferiores a la muestra control (100 % arena natural), las mezclas de mortero elaboradas con ARC presentaron mejor desempeño en todas las propiedades, en comparación con las mezclas de mortero elaboradas con ARSC. Esto demostró la factibilidad de aplicar la tecnología CAD como un proceso para mejorar las propiedades de los agregados reciclados, a la vez que se combate el cambio climático. La mezcla de mortero elaborada con agregados finos reciclados, que obtuvo los mejores resultados, correspondió a 25 % ARC.Considering the construction industry’s waste as a source to manufacture construction materials with a low carbon footprint, using debris derived from concrete demolition activities and through the innovative technology of carbon capture and storage (CCS), through accelerated carbonation, is a breakthrough approach to help to close the carbon cycle in construction materials, supporting a sustainable and resilient development in the region. This paper presents the experimental results of a short-term assessment of some of the physical and durability properties of mortar tests done with fine recycled concrete aggregates (RCA) exposed to accelerated carbonation. Mortar mixtures were prepared with different percentages of natural sand replacement by un-carbonated RCA and carbonated RCA in percentages of 0, 25, 50, and 100. Even though the mortar mixtures prepared with carbonated RCA registered lower values in their mechanical and physical properties than the control sample (100% natural sand), the mixtures prepared with carbonated RCA showed a better performance in all properties than mortar mixtures prepared with un-carbonated RCA. This showed the feasibility of applying CCS technology as a process to improve the properties of recycled aggregates, as well as fighting climate change. The mortar mixture prepared with fine recycled aggregates that showed the best results was 25% carbonated RC

Experiencias de innovación educativa - Tomo 5

El laboratorio de Experiencias de Aprendizaje Inmersivo para Educación Virtual del Politécnico Grancolombiano presenta este libro que consolida once nuevos proyectos trabajados durante el año 2021. Para este año se implementan once proyectos nuevos que se presentan en este libro, de los cuales cinco son laboratorios virtuales, uno es un laboratorio de realidades hibridas que se transforma en una apuesta institucional al ser único para el área de aerolíneas, buscando fortalecer el programa virtual de Psicología se realizaron cuatro simuladores y una serie de juegos serios para la salud laboral, otro juego serio sobre la teoría de juegos y por último un simulador para la gestión de inventarios