Caracterización microestructural de materiales base cemento mediante ensayos destructivos (Parte I)

El objetivo principal del presente trabajo ha sido la caracterización microestructural de materiales base cemento mediante la aplicación de ensayos destructivos, para obtener una descripción detallada de las características físicas y químicas de dichos materiales que sirva como base para la correlación con otras metodologías de evaluación, principalmente no destructivas. Este trabajo ha sido subdividido en dos partes. En esta primera parte del trabajo se presenta una descripción de las principales características microestructurales de los materiales base cemento que servirá como base teórica para la posterior caracterización de los materiales. Se presentan las principales características de la hidratación de los compuestos del clínker y las principales fases hidratadas presentes. Así mismo se describen las características de la microestructura porosa y los efectos particulares que genera la presencia de los áridos en los procesos de hidratación y de desarrollo de microestructura porosa en la zona interfacial árido-pasta. En una segunda parte se presenta el trabajo experimental desarrollado de caracterización microestructural

Decalcification of cement mortars: Characterisation and modelling

This paper presents the results of a thorough microstructural characterisation of a set of cement mortars (made with three w/b ratios and five different cement types), degraded by the ammonium nitrate method. Both destructive and ultrasonic non-destructive techniques were used to characterise the samples. The initial calcium content of the samples plays a dominant role in both the advance of the degradation process and the degradation grade of the samples. In addition, the decalcification process kinetics and the degradation grade are modelled, using Fick’s second law of diffusion and the shrinking unreacted- core model. Two parametric equations are presented and used to estimate the decalcification process kinetics and the degradation grade using accessible microstructural parameters of the native mortars, such as the initial CaO content, the open porosity, and the cementitious matrix volume fraction. Furthermore, the degraded depth in the samples is measured using ultrasonic testing with an average error of about 10%

Medidor multicota para piezas producidas por máquinas-herramienta

Referencia OEPM: P9600748.-- Fecha de solicitud: 28/03/1996.-- Titular: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).El medidor multicota para piezas producidas por máquinas-herramienta es un sistema que permite medir simultáneamente hasta 16 cotas en piezas producidas por máquinas-herramienta, visualizando sobre una pantalla de ordenador los resultados en forma analógica sobre una columna, con indicación de límites de tendencia y tolerancia, y digital sobre un indicador numérico. Consta de un multiplexor analógico (1, ver figura en archivo de texto completo) cuya salida se entrega a un amplificador (6) que junto con el divisor programable (8) y el conversor analógico/digital (7), proporciona la medida del canal seleccionado (5). Un circuito temporizador (10 y 11) facilita la realización de medidas promediadas y a intervalos regulares. Dispone de salidas de control (22) indicadoras de: pieza fuera de tolerancia, corrección paralela o cónica, positiva o negativa, cambio o regeneración de herramienta y situación de alarma (15 a 21). La presencia de pieza puede detectarse automáticamente o bajo comando (14). Dispone de amplias facilidades de programación y calibrado, para ser utilizado con una gran diversidad de sensores y aplicaciones.Peer reviewe

Reunión inicial del proyecto ARGUS

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Estudio de la variación de las propiedades mecánicas con la porosidad en probetas de mortero

7 pp.-- PACS nr.: 43.60.Bf.-- Comunicación presentada en los siguientes congresos: II Congreso Iberoamericano de Acústica. XXXI Congreso Nacional de Acústica – TecniAcústica 2000. II Jornadas Iberoamericanas de Ultrasonidos. II Congreso Ibérico de Acústica. EAA Symposium on Architectural Acoustics (Madrid, 16-20 Octubre 2000).Publicado también en número especial de la Revista de Acústica, Vol. XXXI, año 2000.[EN] The quality of mortar is related to mechanical properties, which depend on water/cement ratio. In this work, an ultrasonic NDE technique to analyze mechanical properties of mortar is developed. The method is based on the analysis of the mechanical behavior of mortar probes, which are built with calibrated sand. Concentration of water-cement mixture has been varied in order to obtain mortar with different mechanical properties. From micromechanics, curves of Modulus of Elasticity and Compressive Strength from porosity have been obtained.[ES] La calidad del hormigón está asociada a sus propiedades mecánicas, las cuales dependen de la relación agua/cemento fundamentalmente. En este trabajo se expone una técnica de ensayos no destructivos por ultrasonidos para estudiar las características mecánicas de probetas de mortero, a las cuales se le ha variado la concentración agua/cemento (A/C). A partir de la micromecánica se han obtenido curvas del módulo de elasticidad y de la resistencia a la compresión en función de la porosidad.Este trabajo ha sido subvencionado por CICYT dentro del proyecto TAP97-1128.Peer reviewe

Structural noise reduction using multiresolution-based spectral substraction

In ultrasonic non destructive evaluation (UT-NDE) of highly scattering materials, detection of little flaw echoes is difficult due to the masking effect of the structural noise. Most of the proposed techniques for enhancing the flaw visibility do not exploit the spectra of the structural noise and the incoming flaw signal depth dependency. They assume homogeneous behavior of the insonified material in order to design the processing algorithms. In this work, a multiresolution-based spectral subtraction method for enhancing the flaw signal to structural noise ratio (SNR) is proposed. This method, using the wavelet transform, exploits the non-stationary characteristic of the structural noise. First step of this algorithm is the time-scale estimation of several statistics of the structural noise. On the second step, non-linear over-subtraction of the raw signal wavelet transform is applied. This strategy produces improved results in SNR compared with linear and non- over-subtraction techniques. Next, a post-processing based on exploiting additional information from the physical knowledge of the structural noise is applied and finally the inverse Wavelet Transform obtains the output processed signal. Experimental results are also included showing that the proposed method dramatically increase the visibility of the flaw echoes.The authors would like to thank the financial support of Spanish Ministry of Science and Education with project DHORAVE BIA2006-15188-C03-0

Study of the decalcification process in mortars degraded by NH4NO3 by using ultrasonic techniques

20 páginas, 9 tablas, 11 figuras.[ES] El agua interviene en la mayor parte de los procesos de deterioro que pueden sufrir los materiales cementicios durante su vida útil. El efecto de las aguas desionizadas no suele tenerse en cuenta dado que producen procesos controlados por la difusión y generan un deterioro poco apreciable a corto plazo. La posibilidad monitorizar esta degradación de un modo no destructivo es un reto importante, dado que las técnicas habituales de caracterización implican una alteración física del material. En este trabajo, mediante la aplicación de técnicas no destructivas de inspección ultrasónica, se ha caracterizado el proceso de degradación sufrido por probetas de mortero sumergidas en una solución de nitrato de amonio. Estos resultados fueron comparados con los obtenidos en la caracterización destructiva, empleando, porosimetría de intrusión de mercurio (PIM), porosidad accesible al agua, difracción de rayos-X (DRX) y análisis de microscopía electrónica de barrido (MEB). El análisis de los perfiles de velocidad ultrasónica de las muestras ha permitido calcular las profundidades degradadas, con una buena correlación entre estos resultados y los obtenidos por técnicas destructivas.[EN] Water takes part in most if not all of the degradation processes experienced by cement-based materials during their service-life. The effect of pure water usually is not of primary concern as it involves very lengthy degradation diffusion controlled processes; aqueous solutions are more aggressive, promoting increased solubility of matrix components and microstructure modification due to leaching. The ability to monitor such changes nondestructively presents a number of challenges as, often, conventional characterisation techniques require sample preparation likely to modify the properties of interest. In this study, ultrasonic pulse velocity profiles have provided a nondestructive means of monitoring microstructural changes during aggressive leaching of blastfurnace slag cement mortars with ammonium nitrate solutions. These data are compared with corresponding analyses by destructive techniques including mercury intrusion porosimetry (MIP), water porosity measurements, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). By analysing degraded ultrasonic velocity profiles it has been possible to calculate degraded depths in the samples, which correlate well with those results obtained by conventional methods.El presente trabajo ha sido realizado gracias a la financiación aportada por parte del Ministerio de Ciencia e Innovación, por medio del proyecto BIA2006-15188-C03-01 del Plan Nacional de I+D+i y de la ayuda FPI BES-2004- 5522, y por parte del Ministerio de Fomento, mediante los proyectos C14/2006 y C01/2007.Peer reviewe

Controlador térmico multicanal para hornos eléctricos

Referencia OEPM: P8901556.-- Fecha de solicitud: 05/05/1989.-- Titular: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).Controlador térmico multicanal para hornos eléctricos (ver figura en archivo de texto adjunto). Puede contener dos tarjetas de 140 x 140 mm y controla temperaturas de hasta cuatro hornos, según programas independientes para cada uno; también sirve para controlar la temperatura de un solo horno por zonas. Dispone de contactos de relés para accionamiento programado en el tiempo de funciones como apertura de válvulas, puertas, etc. Dispone de facilidades de presentación mediante una pantalla alfanumérica, y opción de impresora donde se pueden presentar los listados de los programas ejecutados.Peer reviewe

Monitoring of internal temperature and humidity of 2 types of CTL (pine and fir) placed outdoor in 3 different climatic conditions (Madrid, Avila and Seville)[Dataset]

[EN]The aim of this work is to study how the environmental conditions affect the wood quality. For that purpose, a monitoring system provided with temperature and humidity sensors and developed by the authors, was deployed during 6 months in 3 different places with diverse environmental conditions: Madrid, Seville and Avila. This system is based on WSNs using Iris motes developed by MEMSIC Company. This platform was selected mainly because it is an open source wireless sensor platform with open access hardware and software designs. On each city, a wireless system composes of 2 motes is being used. One mote is configured as a base station connected to a laptop for receiving the data, and the other one is sensorized to monitor every 5 minutes with 8 SHT75 sensors. The internal temperature and humidity values in two different basins made of wood, pine and fir, and in different orientations (N,S,E,W) were obtained for six months. The system is controlled remotely using the teamviewer desktop and saving the data in the dropbox file backup. [ES] El objetivo de este trabajo es estudiar cómo las condiciones ambientales afectan la calidad de la madera. Para ello, se desplegó un sistema de monitorización provisto de sensores de temperatura y humedad y desarrollado por los autores, durante 6 meses en 3 lugares diferentes con condiciones ambientales diversas: Madrid, Sevilla y Ávila. Este sistema está basado en WSNs utilizando motas Iris desarrolladas por la empresa MEMSIC. Esta plataforma fue seleccionada principalmente porque es una plataforma de sensores inalámbricos de código abierto con diseños de hardware y software de acceso abierto. En cada ciudad se está utilizando un sistema inalámbrico compuesto por 2 motas. Un mote está configurado como una estación base conectada a una computadora portátil para recibir los datos, y el otro está sensorizado para monitorear cada 5 minutos con 8 sensores SHT75. Se obtuvieron los valores de temperatura y humedad interna en dos estanques diferentes de madera, pino y abeto, y en diferentes orientaciones (N,S,E,O) durante seis meses. El sistema se controla de forma remota utilizando el escritorio de Teamviewer y guardando los datos en la copia de seguridad del archivo de Dropbox.The aim of this work is to study how the environmental conditions affect the wood quality. For that purpose, a monitoring system provided with temperature and humidity sensors and developed by the authors, was deployed during 6 months in 3 different places with diverse environmental conditions: Madrid, Seville and Avila. This system is based on WSNs using Iris motes developed by MEMSIC Company.Fecha Hora Pino_T_W Pino_T_N Pino_T_S Pino_T_E Abeto_T_W Abeto_T_N Abeto_T_S Abeto_T_E Pino_H_W Pino_H_N Pino_H_S Pino_H_E Abeto_H_W Abeto_H_N Abeto_H_S Abeto_H_EN

Flaw detection on highly scattering materials using multiresolution analysis with time-frequency thresholding

Ponencia presentada en el XIX Congreso Internacional de Acústica (ICA2007), Madrid, 2-7 Sep 2007.-- PACS: 43.60.HjIn ultrasonic non-destructive evaluation of highly scattering materials, detection of flaw echoes is difficult due to the masking effects of the structural noise. This paper presents a method for the reduction of the structural noise on highly scattering aterials. The method consists of a multi-resolution analysis using wavelets and a time-frequency thresholding applied to the approximation coefficients. This threshold is estimated by considering the mean and the standard deviation of the time-frequency energy representation. This method exploits spectral properties of the structural noise and the incoming flaw signal, resulting in a processed signal that maintains the defect pulse shape. In order to validate this strategy, synthetic and experimental signals have been evaluated. The performance of this method is compared with known selection rules as Minimax and Universal threshold.The authors would like to thank the financial support of Spanish Ministry of Science and Education with project DHORAVE BIA2006-15188-C03-01. M Molero is supported by the Programme Alban, the European Union programme of high level Scholarship for Latin America (E05D055458MX) and The Mexican National Council for Science and Technology Conacyt: (186384). M.G. Hernández is supported by a postdoctoral CSIC-I3P contract granted by the European Social Fund