Adaptación y fabricación de equipos para la determinación de la energía de fractura en materiales cuasi-frágiles

Adaptation and equipment manufacturing for the determination of fracture energy in quasi-fragile materials

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Director: Zaradnik, Héctor Raúl Unidad académica: Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ingeniería Proyecto de: SIIP UNCuyoB086 Duración del proyecto: Integrantes del equipo: Ojeda, Yésica Ruth Estudiante de grado Guardiola García, Juan Andrés Estudiante de grado Cantón, Guillermo Profesional Técnico Furlani, Ana María Investigador/a Tabernero, Horacio Rodrigo Tesista de posgrado Mazzocato Balda, Luis Antonio Investigador/a De Santis Lizza, Daniele Antonio Tesista de posgrado Martínez, Federico Gabriel Profesional Técnico Fioquetta Mercado, Emmanuel Antón Profesional Técnico López, Daniel Ernesto Co-director/a Obredor, Alfredo Daniel Investigador/a

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Resumen:

El principal objetivo del presente trabajo es adaptar equipos de ensayo existentes y fabricar equipo nuevo para determinar la energía de fractura de materiales cuasi frágiles como los hormigones. Los problemas de determinación de la energía de fractura en hormigones constituyen un importante desafío por sus aplicaciones inmediatas, de las cuales y entre otras, se pueden mencionar: 1. Un mejor conocimiento y cálculo del valor de la separación media entre fisuras diagonales, 2. Estudio de vulnerabilidad estructural y estimación la capacidad residual a corte de elementos estructurales dañados, 3. Modelación y análisis de la propagación de grietas durante la fracturación de los hormigones, 4. Modelado en mesoescala de materiales cuasi frágiles, 5. Evaluación de la tensión en la interfaz matriz-agregado durante la contracción por fraguado del hormigón.En nuestro país no existe una norma nacional para determinar la energía de fractura en materiales cuasi-frágiles. Además, sólo algunos laboratorios disponen de equipos de deformación controlada y extensómetros, conectados a sistemas de adquisición de datos suficientemente sensibles con los cuales aplicar las recomendaciones de RILEM. La metodología de trabajo para la adaptación y fabricación de equipos con los cuales determinar la energía de fractura en materiales cuasi frágiles, se inicia con el estudio y organización de las normas y procedimientos internacionales, separando y clasificando los tipos de equipamientos, con indicación de las ventajas y desventajas de cada uno. Luego, se diseñan y fabrican los utillajes para los ensayos de fractura de hormigones, considerando el empleo de probetas prismáticas, cilíndricas y en cuña. Finalmente, se desarrollan los criterios de calibración y medición, evaluando para ello la energía de fractura en hormigones dosificados con materiales locales. Los mecanismos de transferencia se basan en la estimulación de los estudiantes sobre el comportamiento de los materiales compuestos cuasi frágiles, mostrando las ventajas de su estudio por medio de aplicaciones a casos específicos. Los principales beneficios se orientan hacia la iniciación de alumnos de grado y posgrado en la aplicación de normas de ensayo y generación de procedimientos, con la finalidad de lograr una continua validación de las actividades desarrolladas, por medio de comparaciones de los resultados obtenidos de los ensayos con los resultados de ensayos existentes de otros laboratorios.

Resumen en otro/s idioma/s:

The main objective of this work is to adapt existing test equipment and manufacture new equipment to determine the fracture energy of quasi-fragile materials such as concrete. The problems of determination of the fracture energy in concrete are an important challenge due to their immediate applications, of which and among others, we can mention: 1. A better knowledge and calculation of the value of the average separation between diagonal fissures, 2. Study of structural vulnerability and estimate the residual capacity to shear of damaged structural elements, 3. Modeling and analysis of the propagation of cracks during the fracturing of concrete, 4. Mesoscale modeling of quasi-fragile materials, 5. Evaluation of the tension in the matrix-aggregate interface during the contraction by cured of the concrete. In our country, there is not national standard to determine fracture energy in quasi-fragile materials. In addition, only a few laboratories have controlled deformation equipment and data acquisition systems that are sensitive enough to apply the recommendations of RILEM. The work methodology for the adaptation and manufacture of equipment with which to determine the fracture energy in quasi-fragile materials, begins with the study and organization of international norms and procedures, separating and classifying the types of equipment, indicating the advantages and disadvantages of each one. Then, tools are designed and manufactured for the fracture tests of concrete, considering the use of prismatic, cylindrical and wedge test pattern. Finally, the calibration and measurement criteria are developed, evaluating the fracture energy in concretes dosed with local materials.The transfer mechanisms are based on the stimulation of students on the behavior of quasi-fragile composite materials, showing the advantages of their study through applications to specific cases. The main benefits are oriented towards the initiation of undergraduate and postgraduate students in the application of testing standards and generation of procedures, in order to achieve a continuous validation of the activities developed, through comparisons of the results obtained from the tests with the results of existing tests from other laboratories.

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Disciplinas:
Ingeniería

Descriptores:
INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN - TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION - HORMIGONES - MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN - ENSAYOS DE MATERIALES

Palabras clave:
Energía de fractura