Investigação da estabilidade de fases da zircônia-escândia

Nesse trabalho foi proposto investigar a estabilidade de fases do sistema zircônia-escândia (ScSZ) por meio do estudo termodinâmico de nanopartículas, na faixa de 0 a 20% em mol de Sc2O3, e a partir da introdução de um segundo aditivo (Dy2O3 e Nb2O5) ao ZrO2 contendo 10% em mol de Sc2O3 (10ScSZ). A estabilidade de fases do ScSZ foi avaliada com base em dados termodinâmicos determinados pelas técnicas de microcalorimetria de adsorção de água e calorimetria de dissolução à alta temperatura. As soluções sólidas foram sintetizadas pelo método de coprecipitação de hidróxidos. Dados termodinâmicos foram determinados para as formas polimórficas encontradas (monoclínica, tetragonal, cúbica, romboédrica β e γ) por difração de raios X no ScSZ. Esse trabalho resultou no diagrama de fases em nanoescala de tamanho de partícula-composição. Os efeitos produzidos pela introdução de aditivos na matriz de 10ScSZ foram investigados visando obter a possível estabilização da estrutura cúbica (c) e a supressão da transformação de fase c-β, característica do sistema binário. As composições foram sintetizadas por coprecipitação de hidróxidos e por reações em estado sólido para fins comparativos. Os materiais foram sinterizados convencionalmente e por sinterização assistida por campo elétrico. A estabilização completa da fase cúbica ocorreu a partir de teores molares de 1% de Dy2O3 e 0,5% de Nb2O5. O menor teor de Nb2O5 necessário para a estabilização da fase foi atribuído à provável formação da fase líquida durante a sinterização e ao menor tamanho do íon Nb5+. Os resultados de difratometria de raios X em alta temperatura e análise térmica mostraram que houve supressão da transição c-β. As amostras contendo 0,5% mol de Nb2O5 apresentaram valores de condutividade iônica similares aos do 10ScSZ sem aditivos em uma ampla faixa de temperatura com elevada estabilidade em um período de 170 h a 600 °C.

Reaproveitamento de lamas residuais do processo de fabricação do concreto.

Nos dias atuais, um dos maiores problemas de uma central dosadora de concreto são as sobras de resíduos de concretos que retornam nos caminhões, das obras gerando lamas decantadas com pH elevado caracterizando-a como resíduo perigoso e representando gastos elevados com destinação. O objetivo do presente trabalho visa estudar em detalhes a composição da lama residual do processo de fabricação do concreto excluindo o agregado graúdo, verificando qual é a influência de sua adição no concreto. Com isso, pretende-se estudar algumas formas de tratamento e viabilizar economicamente o seu reaproveitamento em substituição ao agregado miúdo. Para esse estudo foram coletadas duas amostras desse material cimentício, sendo uma coletada diretamente do tanque de decantação e a segunda coletada da própria lavagem dos caminhões betoneiras. Elas foram submetidas a ensaios de caracterização como: análise termogravimétrica (TG), granulometria a laser e calorimetria e ensaios de concreto fresco (reologia e abatimento) e concreto endurecido. Para a viabilização econômica foi realizado um estudo de caso em três centrais dosadoras de concreto, afim de identificar perdas de materiais, custos de destinação e custo variável na fabricação de concreto. Os resultados mostraram que a forma de coleta do material cimentício influencia na finura do material conforme ensaio de granulometria e densidade aparente, mas não foi possível obter cimento anidro. A possibilidade de utilização da lama em concretos foi possível com ajuda de aditivos superplastificantes, mas para a viabilização economicamente viável a cadeia produtiva do concreto estudou-se um teor ótimo de substituição da lama pelo agregado miúdo.

Influência do acabamento superficial no desempenho de lubrificantes de motor novos e usados em automóveis abastecidos com E22 e E100.

Superfícies anisotrópicas lisas e rugosas foram usadas para avaliar o efeito da rugosidade e da direção de acabamento na formação de MoS2 a partir de MoDTC em ensaios tribologicos lubrificados com óleos de motor completamente formulados. Igualmente foi avaliada a resposta de atrito de lubrificantes de motor usados em carros de passageiros e em testes de dinamômetro abastecidos com etanol (E100) e gasolina (E22). Encontrou-se que tanto a direção de acabamento quanto a rugosidade foram fundamentais na reação MoDTC - MoS2. A direção de acabamento influenciou na medida que carregamentos tangenciais geram respostas diferentes nos ensaios quando são realizados paralelos e perpendiculares às linhas de acabamento, dado que para os últimos apresenta-se maior deformação plástica das asperezas, o qual favorece a obtenção de superfícies livres de óxidos, que tem sido indicada como uma condição necessário para que aconteça a reação MoDTC - MoS2. Por esta razão os valores de coeficiente de atrito próprios da formação de MoS2 foram obtidos somente nas superfícies rugosas ensaiadas perpendiculares às marcas de acabamento. Para superfícies com valores de índice de plasticidade superiores a 1 e nos quais não são formados filmes com boas capacidades redutoras de atrito, como é o caso de ensaios realizados com óleos base (livres de aditivos), o coeficiente de atrito não depende da rugosidade e da direção de acabamento. Nos ensaios lubrificados com óleos usado, encontraram-se valores de coeficiente de atrito similares aos obtidos nas condições de lubrificação com óleo livres de aditivos, devido provavelmente à redução do MoDTC no lubrificante como tem sido identificado por diferentes autores. Quando foram comparados os óleos usados contaminados com etanol com os óleos usados contaminados com gasolina, encontrou-se maior oxidação nestes últimos. Mesmo que estas diferenças de oxidação dos óleos não significaram diferenças em termos de atrito, estas podem ser importantes na medida em que óleos mais oxidados podem favorecer o desgaste oxidativo.

Temas de Química (II) para alumnos de ITOP e ICCP

Temas de Química (II) para ITOP e ICCP.

Estudio de la fluencia de una calcarenita: la Piedra de San Julián (Alicante)

La fluencia de las rocas tiene gran importancia en la evaluación del comportamiento a largo plazo de elementos construidos con estos materiales. En este trabajo, se ha caracterizado física y mecánicamente una calcarenita porosa bien conocida localmente como Piedra de San Julián. Se han realizado ensayos de compresión uniaxial de 96 h. a carga constante. Se ha utilizado un modelo de fluencia bien conocido, el Código-modelo CEB-FIP 2010, usado para modelizar otro material pétreo (hormigón). Además, se ha propuesto un modelo reológico. El objetivo principal de este trabajo es investigar la posibilidad de aprovechar la gran experiencia acumulada en el estudio del hormigón, con el fin de obtener un enfoque para el comportamiento de la roca, para tiempos de prueba muy largos difíciles de implementar en laboratorio. Se propone una función de fluencia adaptada a la roca estudiada dependiente sólo de sus características elásticas y mecánicas.

Muro Mediterráneo versus movimiento moderno

Una década antes de que fuera construido el Muro Atlántico fue ejecutado un sistema de defensas a lo largo de la costa del Mediterráneo español (1936-39). La recuperación de estas construcciones (de sus documentos gráficos) y su puesta en valor pueden ayudar a consolidar una memoria propia del siglo XX. Este trabajo consiste en inventariar, medir y dibujar los planos de estas arquitecturas a fin de fijar la memoria que se diluye por la erosión del tiempo. Estas defensas militares se sitúan en muchas fronteras: ¿son propiamente arquitectura o piezas industriales? ¿Son arquitectura moderna? Estas transitan entre dos mundos: uno que proyecta arquitecturas ligeras, flexibles y con caducidad frente a otro que construye obras compactas, rígidas y eternas. También se mueven por dos épocas: una que perpetúa las hazañas épicas frente a otras que muestra los desastres. Espacio, tiempo y materia. Son las ruinas de hormigón más modernas de nuestra historia que se encuentran camufladas en la topografía: templos y tumbas a la vez. En esta reconstrucción de la memoria, resulta crucial la restitución gráfica que es donde comienza el conocimiento.

Muro Mediterráneo: arquitecturas para la defensa de la Guerra de España (1936-1939)

Una década antes de que fuera construido el Muro Atlántico, fue ejecutado un sistema de defensas a lo largo de la costa del Mediterráneo español (1936-39). La recuperación de estas construcciones (de sus documentos gráficos y de las obras que existen) y su puesta en valor puede ayudar a consolidar una memoria propia del siglo XX. Las piezas militares se sitúan en muchas fronteras: ¿son estas defensas arquitectura o piezas industriales? ¿Son arquitectura moderna? Estas transitan entre dos mundos: uno que proyecta arquitecturas ligeras, flexibles y con caducidad frente a otro que construye obras compactas, rígidas y eternas. Espacio, tiempo y materia. Son las ruinas de hormigón más modernas de nuestra historia camufladas en la topografía: templos y tumbas a la vez.

Propiedades físicas y mecánicas de una calcarenita: la Piedra de San Julián

En este trabajo se estudian las características físico-mecánicas de la Piedra de San Julián y su comportamiento frente a procesos de calentamiento a temperaturas similares a las alcanzadas en un incendio, así como la puesta a punto y validación de métodos dinámicos no destructivos para el dictamen del estado de desgaste del material. El enfoque está orientado a los parámetros que más interesan en la utilización de la Piedra como material de construcción. Dado que esta Tesis se realiza por compendio de artículos, por razones prácticas y necesidades de publicación, el contenido de la misma está dividido en tres grandes bloques, como son: fluencia, exposición a altas temperaturas y relación entre módulos estáticos y dinámicos. Para el estudio de la fluencia o deformabilidad a largo plazo bajo carga constante se han realizado ensayos de carga estáticos de larga duración. Por otra parte, se ha efectuado un análisis del comportamiento reológico del hormigón en las distintas normativas, especialmente en el Código Modelo FIB (2010), y se ha buscado un paralelismo entre las previsiones del Código y los resultados obtenidos en los ensayos. Al mismo tiempo se han probado varios modelos reológicos que reproduzcan de forma precisa el comportamiento de la fluencia según el Código y los ensayos. Esto ha permitido ajustar una función, adaptando las especificaciones del Código modelo, que describe la deformación en el tiempo de la Piedra de San Julián. La validez teórica de esta ecuación alcanza períodos temporales similares a los existentes para los ensayos realizados con hormigón. El modelo reológico que se ha obtenido por ajuste de todo el período anterior, consta de cuatro celdas de Kelvin y predice igualmente la deformación por fluencia de la roca. La correcta evaluación de las deformaciones a largo plazo es necesaria siempre que se estudie la intervención en edificaciones históricas, bien sea variando la distribución de cargas, o simplemente realizando obras de mantenimiento de cierto calado. La influencia de la temperatura alcanzada y del proceso de enfriamiento utilizado, se ha analizado sobre 55 muestras de roca calentando a temperaturas de hasta 600 ºC y enfriando por dos métodos: al aire y mediante inmersión en agua, ambas a temperatura ambiente. Los parámetros controlados antes y después del proceso térmico han sido: porosidades abierta y total velocidad de propagación de ondas ultrasónicas, módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, resistencia a compresión uniaxial (UCS) y durabilidad según el ensayo de sequedad, humedad y desmoronamiento, Slake Durability Test (SDT). Como conclusiones más notables cabe destacar: la UCS disminuye en un 35% y en un 5O% según el enfriamiento se haya realizado al aire o por inmersión, mientras que el módulo de elasticidad se reduce entre un 75% y un 80%. Las conclusiones obtenidas son importantes para la determinación del daño estructural producido en un incendio, así como para evaluar la influencia del método de extinción. Por otra parte, pueden servir para estimar indirectamente la temperatura máxima alcanzada en un incendio, de cara a la determinación de los posibles efectos sobre otros elementos constructivos. Para la relación entre módulos estáticos y dinámicos se han estudiado 24 muestras con diferentes grados de deterioro. Con los datos obtenidos en los ensayos se han analizado estadísticamente quince modelos de relación con diferentes combinaciones de variables, y se ha construido la correspondiente matriz de correlación. El coeficiente de determinación más alto corresponde a una relación lineal entre ambos módulos. La determinación del módulo de elasticidad por medios no destructivos y de fácil implementación es muy útil cuando se trata de dictaminar sobre el envejecimiento de un material estructural de este tipo. El valor del módulo con respecto al de la roca intacta es un indicador de las características resistentes y grado de debilitamiento del material. Sin embargo, el módulo bajo cargas gravitatorias -estáticas- difiere en general del obtenido dinámicamente, de una manera diferente según el material que se analice. Aquí se ha obtenido una expresión, que correlaciona con un alto valor del coeficiente de determinación ambos módulos, para la roca estudiada. Los parámetros, relaciones y modelos estudiados y propuestos en esta tesis, suponen un importante avance científico de gran utilidad para la conservación y restauración del patrimonio de edificios y otras obras de carácter histórico-cultural construidas con la Piedra de San Julián. Asimismo, las conclusiones obtenidas y los medios y métodos empleados podrán ser extrapolados a otros materiales similares con las adaptaciones oportunas.

Estudio del daño estructural y del posterior refuerzo de un edificio afectado por asientos inducidos por la subsidencia causada por un descenso del nivel piezométrico

La subsidencia del terreno es un riesgo natural consistente en el hundimiento de la superficie terrestre que genera importantes pérdidas económicas y gran alarma social. La subsidencia del terreno puede deberse a numerosas causas, entre ellas la extracción de agua de un acuífero, que se manifiestan en la superficie del terreno mediante deformaciones verticales que pueden variar desde pocos milímetros hasta varios metros a lo largo de periodos de tiempo que varían desde minutos hasta años. El presente trabajo muestra el caso real de un edificio de sótano, bajo y cinco plantas situado en el casco urbano de Murcia (España), seriamente afectado por asientos diferenciales inducidos por la subsidencia del terreno por descenso del nivel piezométrico. El edificio, construido entre 1983 y 1986, está cimentado por medio de una losa de hormigón armado que apoya sobre un estrato de arcillas limosas de consistencia blanda. Los primeros daños se manifiestan en 1995, coincidiendo con la sequía que aquejó a la vega de Murcia entre 1991 y 1995 y que produjo descensos generalizados del nivel freático del orden de 8 m de media y que en el presente caso alcanzan los 10 m, lo que se traduce en importantes asientos de consolidación que han afectado sensiblemente a la estructura. Con objeto de estabilizar la estructura se realizó un recalce de la cimentación mediante micropilotes. Un posterior seguimiento de la estructura mediante un plan de auscultación, ha puesto de manifiesto la validez del refuerzo proyectado.

Valorización de cenizas de lodo de depuradora como componente de hormigones para prefabricados

Se plantea la combinación binaria y ternaria de cenizas de lodo de depuradora (CLD) con ceniza volante, polvo de mármol y ceniza de cáscara de arroz, como sustitución parcial o como adición respecto al cemento Portland en hormigones, con una dosificación similar a la utilizada en la prefabricación de bloques (consistencia muy seca). Se llevaron a cabo ensayos físico-mecánicos sobre probetas de mortero y hormigón con edades de curado de 28 y 90 días: densidad, absorción y resistencia a compresión. Se comprueba que la sustitución de cemento por CLD supone una disminución de la densidad y de la resistencia respecto a la muestra patrón, sin embargo, las combinaciones con otros residuos mejoran notablemente las características de los materiales cementantes. La adición de CLD proporcionó densidades y resistencias similares a la muestra de control y reduce significativamente la absorción de agua.

Elaboración y exposición de maquetas constructivas como metodología docente

El arte de construir comprende muchos ámbitos de la técnica: los materiales, las soluciones más eficientes o los sistemas constructivos más adecuados. Todos ellos son conceptos fundamentales en el ámbito de la edificación y se presentan como aspectos imprescindibles en la formación dentro del Grado en Arquitectura Técnica de la Escuela Politécnica Superior. Con este objetivo se plantea la exposición «STRUCTURAL POINT. Maquetas de Construcción de Estructuras»; una exposición que gira en torno a conceptos constructivos, particularizando para las estructuras de edificación, y que muestra 50 maquetas que reproducen encuentros, detalles y elementos constructivos resueltos con distintos materiales (hormigón armado, madera y metal) desarrollados por estudiantes de las asignaturas de Construcción de Estructuras I y II de los citados estudios. Durante el tiempo de exposición en el Museo de la Universidad de Alicante, la actividad se ha complementado con eventos paralelos que han servido como medio de apertura de la propia titulación a nivel universitario, como lugar de reunión de profesionales destacados e importantes empresas especializadas de construcción, así como promoción del grado a los futuros estudiantes universitarios. En conclusión, la realización de esta exposición ha servido como punto de encuentro global de estudiantes, profesionales y futuros estudiantes universitarios.

Acoustic properties of porous concrete made from arlite and vermiculite lightweight aggregates

The use of sustainable materials is becoming a common practice for noise abatement in building and civil engineering industries. In this context, many applications have been found for porous concrete made from lightweight aggregates. This work investigates the acoustic properties of porous concrete made from arlite and vermiculite lightweight aggregates. These natural resources can still be regarded as sustainable since they can be recycled and do not generate environmentally hazardous waste. The experimental basis used consists of different type specimens whose acoustic performance is assessed in an impedance tube. Additionally, a simple theoretical model for granular porous media, based on parameters measurable with basic experimental procedures, is adopted to predict the acoustic properties of the prepared mixes. The theoretical predictions compare well with the absorption measurements. Preliminary results show the good absorption capability of these materials, making them a promising alternative to traditional porous concrete solutions.

Refugios antiaéreos de la Guerra Civil en Alicante: intervenciones arqueológicas en las plazas de Séneca y Dr. Balmis

El golpe militar de 1936 conducirá a una dura contienda civil. Durante la misma, la Aviación Legionaria Italiana y, en menor medida, la Legión Cóndor bombardeará duramente numerosas ciudades de la costa mediterránea. Para proteger a la población, las Juntas Locales de Defensa Pasiva llevarán a cabo un programa de construcción de refugios antiaéreos sin precedentes hasta entonces. En Alicante serán numerosos los refugios construidos, entre ellos los situados en las plazas de Séneca y del Dr. Balmis, ambas construcciones salen a la luz, tras años de olvido, a raíz de sendos proyectos de remodelación de las zonas en las que se encuentran enclavados.

Vértigo de altura: elogio de un rascacielos. La torre Coblanca-1, Juan Guardiola Gaya, Benidorm, 1963-1965

En 1930 Walter Gropius presentaba una ponencia al congreso CIAM de Bruselas titulada “¿Construcción baja, media o alta?”, decantándose por la arquitectura en altura dadas las posibilidades técnicas y las necesidades sociales. En 1963, el arquitecto catalán Juan Guardiola Gaya (1927-2005), afincado en Alicante desde 1959, proyecta dos de los primeros rascacielos residenciales de España, entendiendo por tales los edificios verticales que, requiriendo de ascensores para su uso (h> 25m, 1935, Bergpolder, Rotterdam), mantienen una proporción entre su altura y sus medidas en planta de, al menos, 2: 1, una torre. Lógico: más alto que ancho, lo contrario sería el edificio laminar. En esta comunicación se desmenuza en detalle el proyecto y la obra del rascacielos Coblanca-1 (1963-65), que roza los 100 metros de cota y que se convertiría en el primer experimento del laboratorio de arquitectura y urbanismo moderno de Benidorm. Sus referencias son múltiples: en el planteamiento distributivo: las viviendas de Gropius, en el volumen: la nitidez de la Lever House de SOM (plataforma comercial y prisma residencial), en la estructura en retícula: el orden de Mies (con una relación de esbeltez de 1:4)… La vigencia de este legado está presente por 1º) la contemporaneidad por su método de proyecto (zonificación por bandas de servicios paralelas), 2º) su riguroso orden compositivo racional (retícula en el espacio, flexibilidad de las distribuciones, estudios del existenzminimum y composición tripartita: pódium, fuste y pérgola), 3º) su riqueza de su distribución funcional y espacial (superposición de diversos usos) y 4º) la implicación urbana de su parte de mat-building comercial y sus jardines de plantas autóctonas. Esta arquitectura singular se erige en un tipo de referencia, tanto en planta, sección, volumen, estructura como organización para toda la primera generación de rascacielos residenciales cuyos entramados de sostén se ejecutaron con perfiles normalizados de acero (previos al desarrollo en los años 80 de la segunda generación de rascacielos basados en el hormigón de alta resistencia) y se pusieron en obra con los materiales tecnológicamente más avanzados del momento (muro cortina, celosías de hormigón, carpinterías de aluminio, revestimientos de cerámica…). Su solución tipológica resultaba intercambiable y compatible con la propia hotelera (plataforma comercial equivalente a los salones públicos de un hotel, cuerpo de apartamentos similar al volumen de habitaciones y zonificación por bandas de usos válida para ambos casos). La rotundidad de su volumen prismático ha contribuido a definir el skyline de la metrópolis moderna. Su actualidad viene refrendada, no solo en las formas y en la imagen, también en sus parámetros urbanísticos: la fórmula de fijar la edificabilidad permitió experimentar en distintas posibilidades de composición del volumen donde se optó, como Gropius, por recurrir a la mínima ocupación en planta con la máxima cota en altura para alcanzar el volumen fijado (con los medios tecnológicos disponibles): el orden de los factores sí alteraba el resultado. Existe un cierto paralelismo con lo acontecido en Chicago casi un siglo atrás cuando se asistió al nacimiento de la metrópolis contemporánea. Arquitectura y ciudad son un binomio inseparable.

Tecnología de Estructuras Geotécnicas en Ing. Geológica: Desarrollo de metodologías docentes que fomenten la participación activa de los estudiantes

La aparición de los másteres universitarios se enmarca dentro de la importante transformación de las titulaciones que se impartían en la universidad española como consecuencia de la llegada del Espacio Europeo de Educación Superior. Uno de los principales objetivos de los másteres universitarios es mejorar el grado de especialización de los egresados. Entre ellos, en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante, se puso en marcha el Máster en Ingeniería Geológica, que viene a reemplazar a la antigua titulación de Ingeniería Geológica. Dentro de este máster se encuentra la asignatura “Tecnología de Estructuras Geotécnicas”, que se centra en el estudio de las estructuras de hormigón armado y estructuras metálicas en el ámbito de la Ingeniería Geológica. Esta asignatura es completamente nueva, ya que en la antigua titulación no había una asignatura con contenidos similares. En vista de ello, el propósito planteado para la red es elaborar una propuesta de contenidos y metodologías docentes para la asignatura “Tecnología de Estructuras Geotécnicas”, de tal forma que fomenten la participación activa de los estudiantes, y analizar su aplicación el curso 2014-15. A grandes rasgos, los resultados en este curso han sido muy satisfactorios, aunque todavía existe un importante margen de mejora.