FRCU - Grupos de Investigación
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Item Inspección y evaluación de patologías en el puente sobre el arroyo Calá en la provincia de Entre Ríos(2009-09-14) Schierloh, María Inés; Souchetti, Roberto Fabián; Rougier, Viviana Carolina; Frías, Yari Jonatan; Fernández, Facundo NicolásDurante las últimas décadas, el deterioro de las estructuras civiles y viales se ha convertido en uno de los problemas más graves y al mismo tiempo en uno de los desafíos más exigentes de la industria de la construcción. La principal causa de daño es la corrosión de las armaduras de acero. La pérdida de sección transversal y de adherencia de las barras de acero junto con el agrietamiento del hormigón puede afectar severamente la rigidez y resistencia de la estructura provocando su falla o fin de la vida de servicio. Un papel importante en la ocurrencia de este tipo de patología, tienen los diseños no adecuados a la durabilidad esperada, la falta de control de calidad durante la construcción, el aumento de niveles de contaminación, la falta de mantenimiento e imprevisiones de acciones tales como riadas, accidentes, etc. Es fundamental mejorar la comprensión de la influencia del daño debido a la corrosión sobre el comportamiento estructural y poder estimar la vida de servicio remanente de las estructuras de hormigón armado cuando el deterioro ha progresado más allá del período inicial y la corrosión se ha propagado. Con el objetivo de dar una solución a la problemática planteada, este trabajo propone realizar estudios previos tales como inspección y evaluación de daño, a partir de lo cual se podrán identificar las causas de estas patologías y en base a ello se han de desarrollar proyectos de rehabilitación integrales y por último un análisis económico comparativo entre las opciones: rehabilitación vs. construcción de puentes nuevos. Para determinar el grado de afectación de las estructuras de hormigón armado por procesos de corrosión, se aplican actualmente ensayos no destructivos como la medición de potenciales electroquímicos de corrosión, de la resistividad eléctrica del hormigón y de la velocidad de corrosión de las armaduras.Item Inspección y evaluación de estructuras afectadas por diferentes patologías(2009-03-18) Schierloh, María Inés; Rougier, Viviana CarolinaEste trabajo presenta resultados obtenidos en los estudios efectuados en diversas estructuras afectadas por diferentes patologías. Los casos analizados contemplan por un lado, problemas de corrosión comúnmente observados en estructuras civiles ubicadas próximas al litoral fluvial, y por otro, casos de corrosión observados en estructuras expuestas a ambiente urbano. A modo de ejemplo, se presenta la metodología científica-técnica desarrollada por el Grupo de Investigación en Rehabilitación de Estructuras (G.I.R.E.) para evaluar el estado de deterioro existente en estructuras de hormigón armado con más de 20 años de antigüedad ubicadas en la ciudad de Concepción del Uruguay. Dichas estructuras presentaban, problemas de corrosión de armaduras causados por factores tales como: defectos constructivos, filtraciones, acumulación de agua, empleo de materiales y dosificaciones de mezclas inadecuadas. Se describen los resultados de los ensayos no destructivos realizados en las obras y se los analiza a fin de establecer las causas posibles que provocaron el deterioro. Los resultados demostraron que los problemas de corrosión observados en las estructuras inspeccionadas no solo dependen de las condiciones de servicio, a los cuales están expuestas las estructuras, sino además de la calidad de los materiales constitutivos del hormigón, así como de otros aspectos tales como falencias en la ejecución, diseño y mantenimiento.Item Análisis del comportamiento de vigas de hormigón armado : dañadas por corrosión y reparadas con polímeros reforzados con fibras(2009-03-18) Schierloh, María Inés; Rougier, Viviana Carolina; Larroza, Mario Alberto; Frías, Yari JonatanLas vigas de hormigón armado, elementos de fundamental importancia para la seguridad de una estructura, son a menudo susceptibles a la corrosión de sus armaduras de acero. En numerosos casos los métodos de rehabilitación demostraron ser ineficientes para evitar que el proceso de corrosión continúe. Esto ha dejado expuesta la necesidad de mejorar la comprensión de la influencia del daño debido a la corrosión sobre el comportamiento estructural, así como también la necesidad de diseñar un sistema de reparación y/o refuerzo eficiente que reduzca o retarde el proceso de corrosión del acero, aumentando la resistencia y ductilidad del elemento estructural y reduciendo la permeabilidad. Diversos trabajos de investigación demostraron que el uso de polímeros reforzados con fibras (PRF) representa una solución efectiva en la reparación de estructuras dañadas por corrosión. En este trabajo se estudia el comportamiento a flexión de vigas de hormigón armado con sus armaduras afectadas por procesos corrosivos y reparadas con PRF. Para estudiar el funcionamiento de las reparaciones planteadas, en el trabajo se analizan y comparan entre sí los resultados experimentales.Item Análisis del comportamiento de vigas de hormigón armado. Dañadas por corrosión y reparadas con polímeros reforzadas con fibras(2009-12) Schierloh, María Inés; Rougier, Viviana Carolina; Souchetti, Roberto FabiánLas vigas de hormigón armado, son a menudo susceptibles a la corrosión de sus armaduras de acero. En numerosos casos los métodos de rehabilitación demostraron ser ineficientes para evitar que el proceso de corrosión continúe. Esto ha dejado expuesta la necesidad de mejorar la comprensión de la influencia del daño debido a la corrosión sobre el comportamiento estructural, así como también la necesidad de diseñar sistemas de reparación y/o refuerzo eficientes que reduzcan o retarden el proceso de corrosión del acero, aumentando la resistencia y ductilidad del elemento estructural y reduciendo la permeabilidad. Diversos trabajos de investigación demostraron que el uso de polímeros reforzados con fibras (PRF) representa una solución efectiva en la reparación de estructuras dañadas por corrosión. En este trabajo se estudia el comportamiento a flexión de vigas de hormigón armado con sus armaduras afectadas por procesos corrosivos y reparadas con PRF. Para estudiar el funcionamiento de las reparaciones planteadas y evaluar su eficiencia, se analizan y comparan entre sí resultados experimentales.Item Modelación de la contaminación bacteriológica del Río Uruguay en el tramo Concordia-Colón(2007-05-19) Cardini, Julio César; Zabalett Rochón, Alejandro; Oliver, Néstor Marcelo; Mársico, Daniel PabloEl Grupo GECRU desarrolla un proyecto de investigación sobre la contaminación del Río Uruguay y sus afluentes a fin de evaluar su impacto en el curso fluvial, especialmente en los balnearios de las ciudades ribereñas. Se utiliza un modelo bidimensional hidrodinámico y un modelo acoplado de transporte de contaminantes para resolver la ecuación de advección-dispersión bidimensional, con el objeto de determinar la dispersión de los contaminantes descargados en el medio fluvial. Las condiciones de borde que requiere el modelo bidimensional hidrodinámico son generadas por el modelo matemático unidimensional MIKE11 del Río Uruguay (tramo Concordia – Nueva Palmira). Se describe la modelación unidimensional y bidimensional de la dispersión y transporte fluvial de los vertidos cloacales sin tratamiento de las ciudades de Concordia (Argentina) y Salto (Uruguay), realizada para estimar el impacto sobre las zonas ribereñas ubicadas aguas abajo. Se aplicó el modelo bidimensional hidrodinámico RMA2 (U.S.Army Corps of Engineers - USACE), el cual permite simular flujos a superficie libre, utilizando el método de elementos finitos para calcular las velocidades medias del flujo y los niveles de agua. Su calibración se realiza mediante el ajuste de los coeficientes de rugosidad de Manning y de dispersión hidrodinámica, hasta obtener una solución estable y con velocidades similares a las medidas. Para simular la dispersión de contaminantes en el río se aplica el modelo RMA4 del USACE, el cual permite especificar descargas y calcular su transporte en el campo de velocidades y niveles calculado por el RMA2, y cuya solución depende de los coeficientes de dispersión longitudinal y transversal y del coeficiente de decaimiento. Se presenta una verificación de la modelación bidimensional a través del contraste con información de concentraciones de bacterias coliformes fecales medidas en muestras de agua obtenidas en los años 2004 y 2005. Se concluye sobre el grado de interacción de los flujos de contaminación transfronterizos de ambas ciudades. Se presentan además resultados de una modelación unidimensional del transporte de bacterias coliformes mediante la cual se concluye que la contaminación generada por estas descargas cloacales es suficientemente intensa (como) para afectar (aunque levemente) el área de la ciudad de Colón.Item Modelación de la contaminación bacteriológica en el Río Gualeguaychú en condiciones de sudestada(2007-05-16) Cardini, Julio César; Zabalett Rochón, Alejandro; Oliver, Néstor Marcelo; Mársico, Daniel PabloEl Grupo GECRU desarrolla un proyecto de investigación sobre la contaminación del Río Uruguay y sus afluentes a fin de evaluar su impacto en el curso fluvial, especialmente en los balnearios de las ciudades ribereñas. Se utiliza un modelo bidimensional hidrodinámico y un modelo acoplado de transporte de contaminantes para resolver la ecuación de advección-dispersión bidimensional, con el objeto de determinar la dispersión de los contaminantes descargados en el medio fluvial. Las condiciones de borde que requiere el modelo bidimensional hidrodinámico son generadas por el modelo matemático unidimensional del Río Uruguay (tramo Concordia – Nueva Palmira) que incluye el Río Gualeguaychú. Se describe la modelación bidimensional del impacto de los vertidos cloacales sin tratamiento de la ciudad de Gualeguaychú en Arroyo del Cura, sobre las playas de uso balneario, simulando un extenso tramo del Río Gualeguaychú hasta su desembocadura en el Río Uruguay. Se verificaron en detalle los resultados de una modelación simplificada realizada en el año 2001, mediante la cual se detectó el alto riesgo de exposición a aguas contaminadas que corría la población en ocasión de sudestadas. En efecto, los balnearios ubicados a la vera de la ciudad teóricamente están aguas arriba de la descarga cloacal, pero podían verse afectados transitoriamente por una intensa pluma de contaminación causada por la inversión de la corriente fluvial al ascender rápidamente la marea para una situación de estiaje del río. Esta situación se puso en conocimiento de las autoridades. Posteriormente, se construyó una Planta de Tratamiento de los efluentes cloacales, que comenzó a operar en el año 2005. Se presentan los resultados de una modelación realizada a los efectos de verificar la mejora en las condiciones del río para uso balneario, que la operación de dicha planta genera, teniendo en cuenta la concentración de bacterias coliformes medida a la salida de la misma. Se concluyó que funcionando la planta adecuadamente, aún en caso de sudestadas con inversión de corriente, la calidad de agua en los balnearios no se ve afectada por causa de la descarga cloacal en un grado tal que impida el uso recreativo con contacto directo.Item Contaminación transfronteriza en el Río Uruguay. Caso de estudio : descargas cloacales de Colón y Paysandú(2006-11-26) Cardini, Julio César; Zabalett Rochón, AlejandroEn la Facultad Regional Concepción del Uruguay de la Universidad Tecnológica Nacional se desarrolla una investigación sobre la contaminación en la cuenca del río Uruguay, para evaluar el impacto de las descargas cloacales e industriales en el curso y márgenes del río, especialmente en balnearios. El presente trabajo trata la investigación de las características espaciales y temporales de la contaminación para verificar si existe impacto transfronterizo en el tramo entre las localidades de Colón (Argentina), Paysandú (República Oriental del Uruguay) y Concepción del Uruguay (Argentina), sitio éste donde se registran en ocasiones concentraciones de contaminantes en el Balneario de Banco Pelay que superan valores adecuados para el uso recreativo con contacto directo. La metodología aplicada consiste en la realización de mediciones de parámetros de calidad de agua y la simulación y ajuste de los procesos que provocan la contaminación mediante su modelación matemática. Se empleó el modelo bidimensional hidrodinámico RMA2 cuyas condiciones de borde de nivel y caudal se generaron mediante el modelo hidrodinámico unidimensional MIKE 11 implementado entre la represa de Salto Grande y el Río de la Plata. Para simular el transporte de bacterias coliformes fecales se aplicó el modelo RMA4 y se verificaron los resultados empleando el modelo MIKE 21, para simular establemente situaciones de muy baja turbulencia. Se verificó que la concentración de bacterias coliformes en el río y en el Balneario de Banco Pelay es sumamente variable tanto temporalmente como transversalmente al cauce. Los coeficientes de dispersión que se debió emplear para calibrar la modelación son bajos, coincidentemente con los recomendados en los antecedentes bibliográficos. Se concluyó que las altas concentraciones de coliformes fecales registradas intermitentemente en el balneario Banco Pelay no resultan de los vertidos cloacales de Paysandú (Uruguay). La mayor parte del impacto es producido en cambio por vertidos cloacales en la margen argentina, identificados principalmente en la zona adyacente a Colón.Item Fluctuación temporal de la contaminación bacteriológica en el Río Uruguay-tramo Colón a Concepción del Uruguay(2005-05-08) Cardini, Julio César; Zabalett Rochón, Alejandro; Oliver, Néstor Marcelo; Mársico, Daniel Pablo; García, María del CarmenEn la UTN-FRCU se desarrolla un proyecto de investigación sobre la contaminación del río Uruguay, para evaluar el impacto de las descargas cloacales e industriales en el curso y márgenes del río, especialmente en balnearios. Se trata de investigar las características espaciales y temporales de la contaminación y verificar si existe impacto transfronterizo en el tramo entre las localidades de Colón (Argentina), Paysandú (República Oriental del Uruguay) y Concepción del Uruguay (Argentina). Enfoque y Metodología Aplicada: Se implementó para el tramo el modelo bidimensional hidrodinámico RMA2 (U.S. Army Corps of Engineers-USACE), el cual permite simular flujos a superficie libre, calcular las velocidades medias y los niveles de agua mediante el método de elementos finitos. Las condiciones de borde de nivel y caudal se generan mediante un modelo unidimensional (MIKE 11) implementado entre Salto Grande y el Río de la Plata. Para simular el transporte de bacterias coliformes fecales se aplica el modelo RMA4 del USACE que resuelve la Ecuación de Advección - Dispersión Bidimensional, cuya solución depende de los coeficientes de dispersión longitudinal y transversal, y del decaimiento bacteriano. Se calibró el modelo a partir de una serie de mediciones de la velocidad de la corriente y muestreos de calidad de aguas, para representar la distribución de la concentración en la sección transversal del río, y se efectuó un análisis de sensibilidad de los resultados aplicando valores de los coeficientes de dispersión estimados en función de las condiciones de turbulencia. Se verificaron los resultados empleando el modelo MIKE 21 del Danish Hydraulic Institute. Principales resultados obtenidos: La concentración de bacterias coliformes en el río y particularmente en el Balneario de Banco Pelay en Concepción del Uruguay es sumamente variable tanto temporalmente como transversalmente al cauce. Los coeficientes de dispersión empleados para calibrar el modelo son bajos, coincidentemente con antecedentes bibliográficos. Conclusiones alcanzadas: Los altos valores de coliformes fecales registrados intermitentemente en el balneario Banco Pelay no resultan de los vertidos cloacales de Paysandú (Uruguay). La mayor parte del impacto es producido en cambio por vertidos cloacales en la margen argentina, identificados principalmente en la localidad de Colón.Item Impacto transfronterizo de las descargas cloacales de Colón y Paysandú en el Río Uruguay(2004-11-18) Cardini, Julio César; Zabalett Rochón, Alejandro; Oliver, Néstor Marcelo; Mársico, Daniel Pablo; García, María del CarmenEl Río Uruguay es un curso de agua internacional cuya cuenca hidrográfica de 339.000 km2 forma parte de los territorios de Argentina, Brasil y Uruguay, hasta su desembocadura en el Río de la Plata. El control de la calidad de agua en el tramo medio e inferior del río Uruguay es realizado por la Comisión Administradora del Río Uruguay (C.A.R.U.) debido a que el curso es el límite internacional entre Argentina y Uruguay. Los fenómenos que se producen en el área y que determinan las condiciones de calidad de agua son muy variables en función de los caudales y niveles fluviales, así como de las fluctuaciones horarias y diurnas de los caudales y de las concentraciones de contaminantes en las descargas cloacales. En la UTN-FRCU se desarrolla un proyecto de investigación sobre la contaminación del Río Uruguay a fin de evaluar su impacto en el curso y márgenes del río, particularmente en balnearios. Se utiliza el modelo bidimensional hidrodinámico RMA2 (U.S. Army Corps of Engineers-USACE), el cual permite simular flujos a superficie libre, con movimiento esencialmente horizontal, calcular las velocidades medias del flujo y los niveles de agua mediante el método de elementos finitos. Para simular el transporte de contaminantes se aplica el modelo RMA4 del USACE para resolver la Ecuación de Advección-Dispersión Bidimensional, cuya solución depende de las condiciones de borde impuestas y de los siguientes parámetros: Dlon y Dtran (Coeficientes de dispersión longitudinal y transversal), K (coeficiente de decaimiento). Algunos objetivos del proyecto en la segunda fase de 3 años de duración (2002-2004) son: a) Ampliar la evaluación de la calidad del agua del Río Uruguay para las localidades de Colón, Paysandú, Concordia y Salto, buscando determinar si existe un impacto transfronterizo de la contaminación originada en una de las márgenes sobre la otra. b) Determinar el grado de contaminación de las descargas y formas de dispersión, utilizando un modelo numérico bidimensional a fin de evaluar indicadores del grado de contaminación en los tramos cercanos a tomas de agua de las ciudades ribereñas y balnearios turísticos. Las condiciones de borde que requiere el modelo bidimensional hidrodinámico son generadas por el modelo matemático unidimensional del Río Uruguay MIKE 11 con el que se simuló el tramo Concordia – Nueva Palmira. Con este modelo se simuló también la calidad de agua del río obteniendo interesantes conclusiones en cuanto a las dimensiones y características de las áreas de impacto de las descargas, y a la amplitud y grado de riesgo introducido en áreas costeras de uso recreativo, por los procesos no estacionarios que se producen cuando la corriente se invierte debido a la confluencia de mareas metereológicas provenientes del Río de la Plata (sudestadas) con caudales bajos en los ríos Uruguay y Gualeguaychú. Se efectuaron recomendaciones a autoridades municipales de Concepción del Uruguaya y Gualeguaychú y a la C.A.R.U. sobre los tratamientos de las descargas y/o la reparación de los emisarios. El presente trabajo trata sobre las conclusiones obtenidas mediante la modelación del impacto de los vertidos cloacales de Paysandu (República oriental del Uruguay) y Colón (República Argentina) sobre las playas de Concepción del Uruguay (República Argentina), involucrando la discriminación entre la contaminación transfronteriza y la originada en fuentes nacionales.Item Efecto de los coeficientes de dispersión sobre la modelación bidimensional del transporte de contaminantes. Caso de estudio(2004-11-08) Cardini, Julio César; Zabalett Rochón, Alejandro; Oliver, Néstor Marcelo; Mársico, Daniel PabloEl Río Uruguay es un curso de agua internacional cuya cuenca hidrográfica de 339.000 km2 forma parte de los territorios de Argentina, Brasil y Uruguay, hasta su desembocadura en el Río de la Plata. En la UTN-FRCU se desarrolla un proyecto de investigación sobre la contaminación del río Uruguay a fin de evaluar su impacto en el curso y márgenes del río, particularmente en balnearios. Se utiliza el modelo bidimensional hidrodinámico RMA2 (U.S. Army Corps of Engineers-USACE), el cual permite simular flujos a superficie libre, con movimiento esencialmente horizontal, calcular las velocidades medias del flujo y los niveles de agua mediante el método de elementos finitos. Para simular el transporte de contaminantes se aplica el modelo RMA4 del USACE para resolver la Ecuación de Advección - Dispersión Bidimensional, cuya solución depende de las condiciones de borde impuestas y de los parámetros Dlon y Dtran (Coeficientes de dispersión longitudinal y transversal) y K (coeficiente de decaimiento en una reacción de primer orden). Se efectuó un análisis de sensibilidad de los resultados del modelo con diferentes valores de los Coeficientes de Dispersión estimados en función de las condiciones de turbulencia, apreciándose que son un parámetro clave para definir como se distribuye la concentración en la sección transversal del río. Dependiendo del valor asignado se produce o no un impacto de los vertidos cloacales de Paysandu (República Oriental del Uruguay) sobre las playas de Concepción del Uruguay (República Argentina). Los estudios muestran que dicho impacto resulta improbable dado que los coeficientes de dispersión necesarios para calibrar los datos medidos son bajos.