Examinando por Materia "Comportamiento mecánico"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Caracterización del comportamiento visco-elasto-plástico de la guadua en el plano transversal
    (Universidad del Valle, 2024) Moncada Enríquez, Luis Esteban; García Alvarez, José Jaime
    La preocupación por la protección del medio ambiente ha llevado a fomentar el uso de materiales naturales como la guadua en la construcción. Sin embargo, esta tiene restricciones como la anisotropía y su forma variable en diámetro y espesor. En las uniones entre culmos se producen esfuerzos en la dirección transversal, convirtiéndolas en un caso critico de estudio. Una caracterización detallada del comportamiento en la sección transversal permite crear modelos de elementos finitos útiles para realizar pruebas virtuales ahorrando materiales y costos de fabricación. En la sección transversal se presenta un comportamiento visco-elasto-plástico. Para caracterizar este comportamiento se realizaron ensayos de relajación de esfuerzos en semiarcos de guadua, aplicando un desplazamiento en el sentido circunferencial del arco. Se controló la velocidad de aplicación de la deformación, el nivel de deformación y las dimensiones de las probetas. No se encontraron diferencias significativas de los parámetros mecánicos con respecto a velocidad de aplicación de la deformación y dimensiones de las probetas. Tanto el esfuerzo máximo (promedios de 5.4, 6.5, 7.9 MPa, para desplazamientos de 1.0, 1.5 y 2.0 mm, respectivamente) como la deformación plástica (0.22, 0.43, y 0.65 mm para desplazamientos de 1.0, 1.5 y 2.0 mm, respectivamente) fueron significativamente mayores con incrementos en el desplazamiento. Los rangos de módulos de elasticidad circunferencial, esfuerzos máximos, límites elásticos, índice de ductilidad y deformación plástica fueron 159-263 MPa, 4.3-8.3 MPa, 1.4-6.2 MPa, 1.3-2.1 y 16-38%, respectivamente. Se ajustaron los datos experimentales a un modelo de Maxwell generalizado de 3 ramas en serie con un elemento plástico. Se presentaron porcentajes de relajación de 36.6, 28.5, 31.8%, para deformaciones de 1.0, 1.5 y 2.0 mm, respectivamente. Los tiempos de relajación del modelo fueron 𝜏1=0.15 𝑠 ,𝜏2=15 𝑠,𝜏3=150 𝑠. Mediante un algoritmo de optimización se encontraron las constantes del modelo. El modelo presentó ajustes de 𝑅2 entre 0.85 y 0.93, siendo mejores para las deformaciones más bajas; esto debido a la aparición de fracturas repentinas en la estructura interna del material.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Efecto de la incorporación de agregado grueso reciclado sobre el desempeño físico-mecánico de concretos de baja (21 MPa), media (28 MPa) y alta (35 MPa) resistencia
    (Universidad del Valle, 2024) Murillo Granobles, Paola Andrea; Posada Vargas, Juliana; Robayo Salazar, Rafael Andres
    La industria de la construcción es clave para el desarrollo social, esta genera grandes cantidades de residuos de construcción y demolición (RCD), principalmente concreto, siendo este el más usado en este ámbito; cabe mencionar que se generan impactos ambientales negativos durante su producción. En Colombia, existen diferentes normativas que exigen a los generadores de RCD su adecuado aprovechamiento y gestión para mitigar impactos ambientales, estableciendo metas de reciclaje. En la actualidad, el concepto de sostenibilidad y economía circular son fundamentales para reducir el impacto ambiental y económico de los residuos. En este contexto, se busca reciclar y aprovechar los RCD, generando agregados reciclados provenientes del concreto, por lo cual es importante caracterizar el agregado grueso reciclado (AGR) y evaluar su desempeño físicomecánico en nuevas mezclas de concreto. En la actualidad, la NTC 6421 establece directrices para el uso de agregados reciclados, permitiendo solo un 20% de reemplazo en elementos estructurales, lejos de las metas de aprovechamiento establecidas en la Resolución 1257. En este estudio se realizó un proceso de caracterización de un AGR de resistencia conocida y se evalúa el efecto de la incorporación de este sobre el comportamiento físico y mecánico del concreto con diferentes niveles de resistencia (21, 28 y 35 MPa) y distintos porcentajes de sustitución de agregado reciclado (0%, 20%, 50% y 100%). Los resultados mostraron que el AGR presenta mayor porcentaje de volumen de poros, lo cual representa un aumento en su capacidad de absorción y menor resistencia al desgaste en relación con el AGN; independientemente del porcentaje de sustitución, se obtienen excelentes resultados en cuanto al desempeño fisicomecánico del concreto, concluyendo que, a pesar de las propiedades de los AGR, la incorporación de estos no afecta de manera significativa ninguna propiedad físicamecánica del concreto, cumpliendo de esta manera con las propiedades de resistencia a compresión para uso estructural, resaltando que a la edad de 7 días de curado se alcanzaron resistencias hasta de 28 MPa y a los 28 días hasta 39 MPa.