Pesaje de vehículos en movimiento en puentes de un claro con número limitado de sensores

En las economías emergentes, la implementación de la Gestión de Infraestructura del Transporte es una necesidad imperante. Con el propósito de utilizar de la forma más eficiente posible los limitados recursos disponibles, la tecnología surge como un aliado estratégico en dicho objetivo. Con el fin de preservar los pavimentos y puentes, diferentes metodologías han sido desarrolladas para la detección de vehículos con sobrepeso. En el presente artículo se presenta la implementación y validación del pesaje de vehículos en movimiento mediante la instrumentación de un puente en servicio ubicado en Costa Rica, con una cantidad reducida de sensores. Se utilizó el enfoque basado en áreas de influencia de ondas de respuesta de deformaciones unitarias. Dada la distribución de los sensores, minimizando los requisitos de instrumentación, se utilizaron dos tipos de deformación unitaria: horizontal y cortante. Dos camiones de calibración fueron utilizados como referencia y luego se procedió a estimar el peso del tráfico aleatorio, para confrontar dichos resultados con los datos de la estación de pesaje estática más cercana.

Coloración de tejas de caucho y plástico reciclado y su respuesta opto-térmica

La eficiencia energética consiste en lograr un menor consumo de energía frente a una misma prestación. La distinta cantidad de radiación solar que es reflejada o absorbida se debe al color de la superficie. Las tejas desarrolladas en esta investigación son de color negro, por tener partículas de caucho en su composición, que contienen negro de humo. Los colores oscuros tienen una absortividad solar mayor, por lo tanto, se analizó la alternativa de colorear las tejas con colores claros, para reducir la absorción de radiación solar. El objetivo es evaluar distintas posibilidades técnicas para la coloración de tejas a partir de la incorporación de pigmentos, y determinar el rendimiento energético. Para la fabricación, se incorporaron óxidos, masterbatch, caucho y polietileno de color. Se realizaron experiencias variando sus dosificaciones y para la determinación del comportamiento termo-físico de las tejas se testearon propiedades ópticas (albedo y emisividad) y temperatura superficial de 2 unidades muestrales -una teja coloreada en verde y una en negro-. El grupo con mejores resultados fue el número 3, donde se mezcla el caucho negro, el polietileno verde y el masterbatch. Al comparar el desempeño termo-físico de tejas recicladas color verde en relación a tejas color negro, se observó un comportamiento más eficiente en las tejas de color verde. Se registraron incrementos en el nivel de albedo del 11% y disminuciones de temperatura superficial superior a 8°C.

El Uso del aditivo mineral como modificador de las propiedades mecánicas en el concreto: una revisión

El presente artículo recopila e identifica la adición de ciertos aditivos minerales de uso más frecuente en la industria de la construcción como modificadores del concreto durante su estado fresco y endurecido, los cuales en su mayoría son usados como remplazo parcial del cemento. Actualmente los investigadores buscan optimizar las propiedades del diseño de mezclas dependiendo al uso por el cual son concebidas, así mismo que sea factible económicamente y respetuoso con el medio ambiente. Se revisaron 50 artículos indexados entre los años 2010 y 2021 distribuidos en las siguientes bases de datos: 37 artículos de Scopus, 10 artículos de ScienceDirect, 2 artículos de Springer y 1 artículo de SciELO. Los aditivos en estudio son escoria de alto horno granulada (EAHG), cenizas volantes (CV), humo de sílice (HS), ceniza de cascarilla de arroz (CCA). En su mayoría presentan una mejora considerable en sus características mecánicas de tracción, resistencia a la compresión y módulo de elasticidad. La adición de CV mejora en la mezcla del diseño durante su estado fresco, la CCA durante su estado endurecido y las mejores resistencias para el HS; sin embargo, la EAHG resulta cumplir con casi todas las expectativas en mayor porcentaje y así mismo junto con la CCA, son potencialmente competitivos.

Diseño de un tablero de control para el seguimiento del desempeño de una grúa torre en un proyecto de construcción

La grúa torre es un equipo con un alto costo de operación y crítico para el avance de las construcciones verticales. Por ello, surge la necesidad de tener instrumentos que permitan controlar el desempeño de la grúa torre en los proyectos de construcción verticales. En esta investigación, se creó un tablero de control, el cual posibilita la medición y el control del desempeño de la grúa torre durante la ejecución del proyecto constructivo. La herramienta diseñada se implementó en la construcción de un edificio con un sistema estructural compuesto por muros, columnas y losas postensadas. Se estudió solamente una grúa torre. En algunas ocasiones, se brindaron causas lógicas y razonables para explicar un determinado comportamiento de la grúa torre analizada. Sin embargo, estas causas podrían no ser ni las únicas ni las definitivas. Se recurrió al muestreo de trabajo para obtener representatividad en las muestras. Se estima que la herramienta propuesta traerá las siguientes mejoras: enfoque de la grúa torre en las tareas más críticas; medición y mejora de los rendimientos de diversas tareas esenciales para el avance; determinación y reducción del porcentaje de tiempo muerto; mejor seguimiento a los incidentes y reducción de los accidentes, lo que reduce el tiempo en el que el proyecto está detenido debido a accidentes; y, finalmente, mayor seguimiento al mantenimiento de la grúa torre, lo que disminuye el tiempo en el que el equipo está detenido debido a fallas. El costo de la implementación de la herramienta presentada es viable para la mayoría de empresas a cargo de construcciones de modalidad vertical. La relación costo-beneficio del instrumento propuesto se estimó en un factor de 9.8, lo cual sugiere que los beneficios de la herramienta son considerablemente mayores que sus costos.

Evaluación experimental del comportamiento de elementos prefabricados de concreto (baldosas horizontales y columnas), bajo la aplicación de cargas perpendiculares al plano de la pared

En esta investigación se estudió el sistema prefabricado de columnas y baldosas con cargas uniformemente distribuidas perpendiculares al plano de la pared. Para esto, se construyó una pared a escala natural conformada por dos paños de baldosas, viga solera y una cimentación de concreto. Se aplicó carga al sistema mediante bolsas de aire para generar una presión uniforme en la pared.El principal resultado es la comprobación experimental de que las columnas son el elemento crítico de diseño en el sistema prefabricado de columnas y baldosas. Se logró demostrar también que los requisitos de resistencia establecidos en INTE C131:2019 son adecuados para que el sistema resista cargas de viento y sismo de manera segura.

Propuesta para la implementación de la metodología BIM en los proyectos de obra pública de Costa Rica

El “Modelado de la Información en la Construcción” (BIM, por sus siglas en inglés) es una nueva metodología que ha tenido una creciente difusión en los últimos años dentro de Costa Rica. No obstante, esta difusión ha generado intentos aislados, principalmente del sector privado. Se realizó un análisis de la situación costarricense para conocer las capacidades actuales del país en el uso de la metodología BIM, para esto se realizaron entrevistas distribuidas entre los sectores público, privado y académico; las cuales fueron empleadas en conjunto con los modelos de “Punto de Adopción” y “Componentes de Macro-Madurez” desarrollados por Billial Succar y Mohamad Kassen. Esto permitió conocer el punto de inicio para implementar la metodología BIM a nivel nacional y desarrollar una serie de tareas para implementar la metodología BIM en el país que fueron validadas por un comité de expertos. El producto de este trabajo es un proceso de adopción u hoja de ruta para la incorporación de la metodología BIM durante las fases de planificación, diseño, construcción y operación de la obra pública en Costa Rica como herramienta para mejorar la gestión de proyectos constructivos.

Desarrollo de resistencia a la compresión en concreto con cementos modificados

Este artículo presenta las curvas de desarrollo de resistencia a la compresión a través del tiempo de curado para mezclas de concreto elaboradas con tres tipos de cementos modificados comercializados en Costa Rica, y su combinación con agregado nacional proveniente de fuentes de tajo y río. Se utilizaron los cementos MM/A (E- C) – 28, MM/B (P-C) – 28 y MP A – AR, definidos según el reglamento RTCR 479:2015 Materiales de Construcción. Cementos Hidráulicos. Especificaciones. Debido a la carencia de curvas de desarrollo de resistencia para concretos elaborados con distintos tipos de cementos modificados y agregados comercializados en el país, el objetivo de este trabajo se focalizó en obtener tales curvas y el desarrollo porcentual de resistencia. Se caracterizó todo el material utilizado las respectivas normas ASTM o INTECO; asimismo se comprobó que el agregado y los cementos a utilizarse fuesen adecuados a partir de los parámetros establecidos en la ASTM C33/C33M-18 y la INTE C147:2018, respectivamente. La determinación de la resistencia a la compresión se efectuó por medio de especímenes cilíndricos de 150 mm x 300 mm, con edades de falla de 3, 7, 28 y 56 días; siguiendo un diseño de mezcla determinado a partir del ACI 211-91. A los datos generados se le realizó un análisis estadístico para establecer relaciones y respaldar los resultados obtenidos. Con este trabajo se logró demostrar que los cementos comercializados en Costa Rica con un grado de adición de escoria de alto horno son capaces de presentar una ganancia de resistencia significativa en el concreto después de los 28 días de curado, las mayores resistencias a la compresión en el concreto se generan al utilizar agregado de río, y generalmente la resistencia del concreto no varía significativamente al emplearse el mismo tipo de cemento para distintos tipos de agregados.

Detección de infiltración por causas accidentales con termografía infrarroja: estudio de caso

La infiltración en edificios es uno de los problemas más frecuentes y, en la mayoría de los casos, es producto de fugas en tuberías, defectos de construcción, entre otros. Su detección es difícil, ya que no presentan manifestaciones externas en las primeras fases. La termografía infrarroja puede ser una técnica potencial para detectar estos defectos, ya que no necesita contacto directo con la estructura inspeccionada y tiene resultados en tiempo real. Por lo tanto, este artículo tiene como objetivo evaluar la termografía infrarroja para detectar infiltraciones debido a causas accidentales. La metodología del trabajo consistió en inspeccionar las áreas comunes de un condominio multifamiliar con una cámara termográfica y el uso de un detector de humedad, de manera complementaria. Los resultados mostraron que la detección fue posible con pequeños gradientes térmicos, alrededor de 0.4 °C a 1.5 °C, donde las áreas afectadas se visualizaron con una temperatura más baja debido a la inercia térmica del agua. En la inspección para comprobar si hay infiltraciones, la técnica mostró una rápida detección de esta manifestación patológica y que puede ser utilizada como una herramienta auxiliar.

Determinación del módulo de elasticidad de dos concretos autocompactantes de alta resistencia (70 MPa)

El módulo de elasticidad es una propiedad de gran importancia en el cálculo estructural, que permite entender la relación que existe entre el esfuerzo y la deformación del material evaluado, de tal manera que, una correcta predicción del módulo de elasticidad del concreto permite al Ingeniero Estructural diseñar elementos o estructuras que desempeñen el propósito para el cual fueron concebidas. Esta investigación permitió determinar una ecuación para calcular el módulo de elasticidad de dos mezclas de concreto autocompactante (SCC por sus siglas en inglés) con resistencia nominal de 70 MPa a la edad de veintiocho días, siendo la única variable el tipo de cemento hidráulico: cemento modificado con caliza de alta resistencia inicial y cemento modificado con puzolana. Para el concreto en estado fresco se analizó comparativamente la temperatura (ASTM C1064), peso unitario (ASTM C138), contenido de aire (ASTM C231) y flujo sin restricción (ASTM C1611). Para el concreto endurecido se estudió su afectación en la resistencia a la compresión (ASTM C39), módulo de elasticidad, relación de Poisson y módulo de cortante (ASTM C469).

Evaluación de una modificación en la norma ASTM C1609 para el estudio de concreto reforzado con fibras sintéticas sometido a flexión

En el presente trabajo se evalua la viabilidad de una modificación a la norma ASTM C1609 con el fin de sentar evidencia de la conveniencia en la aplicación, o no, de ese estándar para ensayar concreto reforzado con fibras sintéticas (SNFRC) sometido a flexión. Igualmente, se buscó realizar una comparación entre los resultados de tal norma con respecto a los que provee el estándar europeo EN14651. Se determinó un comportamiento pseudodúctil del material en el que la incorporación de fibras le permite resistir cierta carga aun después de alcanzar su módulo de ruptura. La reducción en la velocidad de ensayo aumentó las probabilidades de tener resultados exitosos vía ASTM C1609, especialmente cuando el SNFRC tiene poca fibra añadida. Además, la modificación de velocidad no implicó alteraciones en los resultados del ensayo. Por otra parte, se encontró que la norma europea no produce problemas en la ejecución del ensayo, sin embargo, sus resultados no fueron en todos los casos comparables con lo obtenido a través de la norma norteamericana.