Ingenium Cientifica

Estado estructural del hormigón armado en edificaciones de distintas edades en estado de servicio de la ciudad de Encarnación

Carmen Quintana, Sofía Duré, Iván Lischuk — Wed, 20 Dec 2023 00:00:00 +0000

Con el tiempo el hormigón armado puede presentar manifestaciones patológicas debidas a las falencias previas a su ejecución, la calidad de materia prima, fallas en el diseño, exposición a fenómenos atmosféricos, los usos y falta de mantenimiento, entre otros.

Las estructuras de avanzada edad de vida útil, sin prospecto de reacondicionamiento, padecen esos defectos, por lo que es preciso determinar en qué condiciones se encuentra pues es la base de los demás estudios necesarios para dar una pauta del estado general de la edificación.

Ante esta situación la presente investigación propone como objetivo principal evaluar el estado estructural del hormigón armado en edificaciones de distintas edades en estado de servicio de la ciudad de Encarnación, apoyado en los resultados de ensayos destructivos y no destructivos en el hormigón armado de las estructuras analizadas.

La metodología del trabajo se basó en las normas del Instituto Americano de Concreto y la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, a fin de determinar la resistencia superficial del hormigón, extraer núcleos de hormigón para estimar la resistencia a compresión, definir el grado de homogeneidad del hormigón y determinar el frente de carbonatación en el hormigón armado.

Fueron evaluadas 4 obras de más de 5 años de vida útil estructural. Con los resultados se verifican las falencias respecto a la elaboración, ejecución y mantenimiento de estas obras, pues las resistencias estimadas del hormigón armado fueron inferiores a los mínimos establecidos por normativas actuales, se determinó la presencia de importantes avances de carbonatación en el hormigón y la heterogeneidad existente en los elementos estructurales.

Evaluación del riesgo de falla en infraestructuras existentes aplicando la metodología AMEF

Pablo Daniel Benítez Mongelós, Antonella Espinoza, Andrés Diaz — Wed, 20 Dec 2023 00:00:00 +0000

En el Paraguay se destina una parte considerable del Presupuesto Nacional en el mantenimiento y reparación de los edificios públicos. La falta de una planificación adecuada de las tareas de inspección y la aplicación del mantenimiento correctivo en lugar del mantenimiento preventivo propicia una inadecuada gestión del estado de conservación de las infraestructuras. El Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) ha sido ampliamente difundido en diferentes áreas de la ciencia como una herramienta para la gestión de riesgos asociados a procesos, sistemas, diseños y servicios de una organización. Este método permite evaluar y clasificar de manera objetiva los efectos, causas y elementos de identificación para evitar la ocurrencia de una falla y tener un método documentado de prevención. En este proyecto se desarrolla una metodología de inspección basada en el AMEF que permite tomar la decisión adecuada y oportuna para establecer las tareas de mantenimiento de los edificios públicos. Por lo tanto, este método permite finalmente obtener un índice de prioridad de riesgo de falla para la estructura evaluada. La aplicación de este método aporta un conocimiento práctico para el análisis del nivel de daño ya que permite obtener, a través de índices cuantitativos de degradación, una escala de prioridad de intervención. De esta manera, se logra contribuir con el uso optimizado y eficiente de los recursos del estado destinado al mantenimiento de instituciones públicas.

Caracterización del hormigón sostenible obtenido a partir de hormigón reciclado y puzolana artificial de ceniza de cáscara de arroz

Dario Alejandro Cáceres Ferreira, Gustavo Francisco Chávez Chaparro — Wed, 20 Dec 2023 00:00:00 +0000

El trabajo de investigación se basó en el estudio de propiedades físicas y mecánicas de hormigones
elaborados con adición de ceniza de cáscara de arroz (CCA) y árido reciclado(AR). Ambos son
desechos que no se le dan un uso final; siendo así necesaria la investigación y el uso de estos
materiales alternativos en hormigones para mitigar el impacto ambiental que generan estos
residuos, y sin poner en riesgo la resistencia y durabilidad en las estructuras. Se dotó a la CCA de
una adecuada finura para obtener una puzolana libre de impurezas; los áridos reciclados se
obtuvieron mediante trituración manual y bajo un estricto control de reciclaje se definieron sus
propiedades físicas que cumplieron con los requisitos para ser utilizado como sustituto parcial del
árido grueso natural. Se elaboraron mezclas con distintos contenidos de CCA (5%, 10% y 15%)
respectivamente, en reemplazo de la masa de cemento de la mezcla básica, junto con la utilización
del árido reciclado sustituyendo a un 20% en peso sobre el contenido total del árido grueso natural,
lo que permitió comparar los resultados obtenidos con el hormigón convencional mediante los
ensayos de consistencia, densidad, resistencia a compresión simple y resistencia a flexotracción.
Los resultados finales indican que, en relación a las propiedades físicas presentaron una buena
trabajabilidad y reducción en cuanto a su densidad. Sin embargo, en las propiedades mecánicas la
mezcla elaborada solo con la utilización del 20% de árido reciclado presentaron un aumento
significativo de resistencia a compresión y son aptos para el uso estructural del hormigón, mientras
que para un contenido de 5% de CCA y 20% de árido reciclado se obtendría una resistencia a
compresión del 85% del valor del hormigón convencional.

Software para la obtención de la resistencia del suelo basado en los datos proporcionados por el Standard Penetration Test (SPT)

María Marcela Velázquez Rojas, Iván Alejandro Lischuk Barán — Wed, 20 Dec 2023 00:00:00 +0000

En las últimas décadas, la tecnología se convirtió en una herramienta indispensable para un
profesional de cualquier área, los ingenieros civiles no están exentos de esto, siendo ampliamente
beneficiados en todos sus campos de aplicación. En el país, actualmente, se considera que los
softwares o herramientas enfocados al área geotécnica no son utilizados, ya sea por
desconocimiento de su existencia o porque simplemente no satisfacen las necesidades de los
ensayos de suelo realizados. El software mmvrSPT se proyectó con el fin de cubrir la escasez de
las aplicaciones destinadas al área geotécnica, específicamente a herramientas relacionadas con
ensayos específicos, como por ejemplo el ensayo SPT. Inicialmente se comprobó cuál es el proceso
de cálculo más preciso que brinde una resistencia de suelo aproximada para los tipos de suelos
dominantes en el área de la ciudad de Encarnación, pudiéndose extender el uso del software a
terrenos donde el ensayo sea aplicable y brinde información certera. Para la validación del software
se tuvo en cuenta minuciosamente el algoritmo generado mediante el cálculo manual y los ensayos
que respalden la veracidad de los resultados, concluyéndose que el software sirve para obtener la
resistencia del suelo de estratos, donde sea aplicable el ensayo.

Aprovechamiento de energía solar fotovoltaica en autobuses

Guillermo González Martínez, Waldy Riveros Saavedra — Wed, 20 Dec 2023 00:00:00 +0000

En los viajes largos en autobuses, la corta duración de la carga de las baterías de los dispositivos
electrónicos, puede ser un inconveniente para el ocio o las actividades laborales de los pasajeros.
Considerando este problema, se dimensionó y analizó un sistema fotovoltaico para alimentar estos
dispositivos. Para ello, se determinó la irradiación solar de las zonas involucradas en el trayecto de
prueba con el uso del software RETScreen; se determinó la superficie útil para la captación solar de
acuerdo a las dimensiones del autobús elegido; se seleccionó la tecnología compatible de acuerdo
a los cálculos y productos disponibles en el mercado; se describió la instalación del sistema y se
analizó la factibilidad económica. La producción energética utilizable se determinó a través de la
irradiación solar disponible y el rendimiento global de la instalación, obteniéndose un valor neto de
2,75 MWh por año. Para el sistema de 2,3 kWp, se estimó una inversión inicial de 270 millones de
guaraníes para una vida útil de 25 años, y 14 años como periodo de recuperación de dicha inversión,
considerando, necesariamente, un sobrecosto en el pasaje.