FRRA - Investigación y Producción Científica

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    Geología en la Ciudad de Rafaela
    (2009) Begliardo, Hugo; Navarro, Viviana; Salusso, Claudio
    La recopilación de los historiales subsuperficiales proporciona un artículo más de información acerca de la geología bajo las calles de las ciudades. La mayoría de los grandes edificios están localizados dentro de sus límites. Sus cimentaciones presentan al ingeniero civil algunos de los problemas más complejos para sitios restringidos, de allí que es tan importante conocer las condiciones geológicas detalladas en el subsuelo de las mismas. A raíz de las modificaciones en el comportamiento del terreno de fundación en Rafaela, luego de la elevación del nivel freático operado a partir de mediados de la década de 1980, ha tenido lugar el replanteo y cambio en el diseño de fundaciones de obras de todo tipo y porte. Los estudios de suelos llevados a cabo durante este proceso, han permitido recabar valiosa información y análisis de datos existentes a nivel geológico, hidrogeológico, comportamiento estructural, tanto local como regional, que ha permitido ordenarla, mapearla, y zonificarla. Este trabajo presenta un avance preliminar sobre el estudio geológico de la ciudad de Rafaela, Provincia de Santa Fe. El mismo se basa en elaboraciones propias y extractos del material bibliográfico y fuentes de consulta citados al final del texto, los cuales se ordenaron a los fines de la temática abordada.
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    Estudio comparativo de la capacidad portante de pilotes excavados con lodo bentonítico en la ciudad de Rafaela, a partir del cotejo de resultados de estudios de suelos de diversos autores el método semi-empírico de decourt-quaresma extendido.
    (2009) Begliardo, Hugo; Navarro, Viviana; Salusso, Claudio
    Los métodos para la determinación de la capacidad de carga en pilotes son básicamente de dos tipos: a) aquellos basados en pruebas directa de carga en el lugar; y b) los fundados en la aplicación de formulas basadas en diferentes modelos teóricos o teórico-prácticos. Los primeros implican una erogación no siempre posible de afrontar por lo que, de ordinario, las evaluaciones en función de fórmulas obtenidas a partir de modelos propuestos por distintos autores son los habitualmente empleados. Dentro de esta última clase priman los llamados “analíticos” o “indirectos”, basados en la utilización de conceptos y fórmulas de la Mecánica de los suelos, los cuales se sirven de los resultados de ensayos de laboratorio sobre muestras tomadas en el lugar de emplazamiento de la obra. Estos modelos constituyen el modo clásico de evaluación de la resistencia de fundaciones profundas en nuestro país. Desde hace poco más de dos décadas, en la ciudad de Rafaela además de los clásicos analíticos se han venido aplicando en algunos de los estudios de suelos realizados, métodos de carácter semi-empírico, teórico-prácticos, fundados en la experiencia brasilera de determinación de la capacidad de carga en fundaciones profundas, consistente en la correlación de ensayos de penetración SPT con pruebas experimentales de carga sobre pilotes. A partir de una amplia base de datos de cuarenta estudios de suelo de distintos alcances, destino y amplitud, se seleccionaron catorce de ellos pertenecientes a siete autores diferentes, desarrollados en un período de veinte años, algunos basados en métodos analíticos y los restantes en semi-empíricos, con el fin de comparar sus resultados aplicados a un pilote tipo de 40 cm. de diámetro excavado con lodo bentonítico, con los obtenidos mediante la aplicación del modelo semi-empírico brasilero de Decourt-Quaresma “extendido” o “ampliado”. El análisis efectuado ha permitido comprobar la evolución y cambio de criterio, en algunos autores en el período señalado, sobre el comportamiento efectivo de pilotes excavados; la discrepancia de resultados en estudios efectuados bajo diferentes modelos por distintos autores, en un mismo predio y para el mismo fin, y la aproximación de la capacidad de carga total de algunos de los estudios, con la capacidad de fuste obtenida a partir del método semi-empírico de comparación aplicado. El objeto del presente trabajo ha sido extraer conclusiones que permitan aportar elementos de juicio para evaluar el desempeño y aptitud de los métodos de determinación de capacidad de carga en pilotes excavados, tanto indirectos como semi-empíricos, en el marco de una investigación de mayor envergadura sobre el subsuelo rafaelino.
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    Estudio comparativo de la capacidad portante de pilotes excavados con lodo bentonítico en la ciudad de Rafaela vía método semi- empírico
    (2010) Begliardo, Hugo; Navarro, Viviana; Salusso, Claudio
    El incremento del nivel freático en la ciudad de Rafaela, operado en las dos últimas décadas del siglo XX, provocó daños por asientos diferenciales en edificios pesados cimentados superficialmente, obligando a recalzarlos y generando un cambio de visión en el modo de fundar en la ciudad. A partir de ello, se tornó obligatoria por ordenanza municipal la realización de estudios de suelos en nuevos edificios de mediano a gran porte derivando, generalmente, en la necesidad de ejecutar fundaciones profundas. Para el respectivo diseño se recurrió a métodos analíticos para la determinación de la capacidad portante de pilotes; en otros, a semi-empíricos basados en la experiencia brasilera sobre el tema. Desde la perspectiva del tiempo transcurrido, se pudo corroborar que la evaluación del desempeño de fundaciones efectuadas, tanto con estos últimos como con los primeros, fue satisfactoria, infiriéndose que debían presentarse coincidencias entre ambos, factores de seguridad conservadores u otras razones frente al dispar enfoque con que eran abordados. El objetivo del trabajo fue comparar los resultados de catorce estudios de suelos, desarrollados en un período de veinte años, de siete autores diferentes, basados en métodos analíticos y semi-empíricos, cotejándolos con la aplicación a ellos del método semi-empírico de “Decourt-Quaresma extendido” de 1996 y extraer conclusiones sobre sus aptitudes. Como base de comparación del estudio se tomaron los resultados de un pilote de 40 cm de diámetro, excavado con el empleo de lodo bentonítico.
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    Estudio de parámetros de morfología nodular en fundición de hierro con grafito esferoidal de matriz ferrítica, mediante tomografía computada de rayos X
    (SAN CONAMET, 2022-05-02) Toledo, J. C.; Díaz, F. V.; Peralta, M. E.; Fernandino, D. O.
    La fundición de hierro con grafito esferoidal (FE) es un material colado cuya microestructura está compuesta típicamente por una distribución aleatoria uniforme de nódulos de grafito (casi esferoidales) inmersos en una matriz metálica. Debido a su excelente rango de resistencia mecánica y ductilidad, sumado a una buena colabilidad y maquinabilidad, este material ha sido cada vez más investigado y aplicado en la industria durante varias décadas. Las propiedades mecánicas de FE dependen en gran medida de la forma, el tamaño y la distribución de los nódulos de grafito [1]. En consecuencia, la microestructura de la FE ha sido, y es evaluada, principalmente con métodos 2D, resultando en un análisis morfológico bidimensional [2]. Más recientemente, se han propuesto estudios de morfología nodular a partir de enfoques tridimensionales (3D). Dentro de estos últimos, se destaca la tomografía computada de rayos X (TC), la cual posibilita evaluar, con elevada resolución, las características morfológicas de dichos nódulos y, además, el número de los mismos por unidad de volumen, la distribución del tamaño real, las distancias a vecinos más cercanos y la estructura de distribución espacial.
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    Tomografía computada de rayos X aplicada al estudio de fundiciones de hierro con grafito esferoidal
    (SAN CONAMET, 2022-05-02) Díaz, F.V.; Peralta, M.E; Fernandino, D.O; Toledo, J.C
    La tomografía computada de rayos X (TC) es una técnica no-destructiva que permite, a partir de la generación de un número elevado de imágenes, reconstruir el interior de un sólido y, a la vez, obtener información digital acerca de sus heterogeneidades y de su geometría [1]. Actualmente, esta técnica permite llevar a cabo diferentes estudios de defectología, en los cuales, fisuras, discontinuidades, inclusiones, poros, pueden ser detectados y, además, cuantificados. Una de las ventajas que ofrece esta técnica es la posibilidad de realizar un análisis espacial sin contacto de la estructura interna de una componente o muestra con una resolución espacial que puede ser muy elevada para el caso de materiales de baja densidad y/o pequeño espesor.
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    Análisis de homogeneidad en piezocerámicos libres de plomo de Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3 y Ba0.85Ca0.15Hf0.1Ti0.9O3 por Tomografía de Rayos X
    (2022) Di Loreto, Ariel O.; Frattini, Agustín; Machado, Rodrigo; Peralta, Matías; Díaz, Felipe; Stachiotti, Marcelo
    En este trabajo se presentan ensayos no destructivos utilizando la técnica de tomografía de rayos X (TRX) para determinar la homogeneidad y distribución de defectos en piezocerámicos libres de plomo de composición Ba0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3 (BCZT). Para realizar un estudio comparativo se analiza también la composición Ba0.85Ca0.15Hf0.1Ti0.9O3 (BCHT). Las pastillas cerámicas fueron preparadas por el método convencional de reacción de estado sólido, calcinando a 1250 ºC y sinterizando a dos temperaturas distintas: 1400 ºC y 1500 ºC. La TRX detectó la presencia de defectos o inclusiones con dimensiones de 50 a 300 m. El porcentaje de defectos no supera el 3% en la cerámica de BCZT sinterizada a 1500 ºC y es inferior a 0,5% en muestra sinterizada a 1400 ºC. El porcentaje de inclusiones en BCHT es más del doble que en BCZT. Dado el tamaño de las mismas y analizando la densidad relativa de las pastillas, estas imperfecciones no son asignadas a porosidad remanente sino a inhomogeneidades del material que presentan distinta absorción a los rayos X. Una comparación con fotografías SEM, junto al análisis de esfericidad de las inclusiones, permite identificar estos defectos como regiones amorfas remanentes en el interior del material.
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    High-quality nodule analysis in spheroidal graphite cast iron using X-ray micro-computed tomography.
    (2022) Díaz, Felipe; Peralta, Matías; Toledo, J.C,; Fernandino, D. O.
    This work is a continuation of the studies presented in a recent paper by the authors, where a methodology to obtain different nodule quality categories in spheroidal graphite cast iron, was proposed. In this study, an exhaustive analysis of the highest-quality graphite nodules was performed. The experimental methodology involves X-ray micro-computed tomography analysis and digital image post-processing of the high-quality graphite nodule population. Furthermore, different subpopulations were selected, following a nodular size criterion. The procedure involves the evaluation and comparison of the sphericity and compactness distributions and the distances between neighbouring nodules by using ad-hoc image processing software. The results reveal the complementary nature of the sphericity and compactness parameters, which allow classifying, with great accuracy, different nodular quality categories of spheroidal graphite cast iron. Additionally, new viewpoints about the nodular morphology study and the distribution of quality nodules in the metallic matrix were provided, which could be extended to other heterogeneous materials.
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    Tomografía computada de rayos X aplicada a estudios de porosidad en fundiciones de aluminio
    (2023-09) Felcaro, Martín; Díaz, Felipe; Peralta, Matías
    La tomografía computada de rayos X es una compleja técnica no-destructiva que, a partir de la generación de una imagen 3D del sólido evaluado, brinda información digital muy precisa tanto de las heterogeneidades como de la geometría de dicho sólido. A modo de ejemplo, este trabajo presenta, empleando esta técnica, una metodología para analizar la porosidad cercana a la zona de fractura en una muestra de fundición de Al-Si, solicitada a flexión de 3 puntos. Un total de 1106 poros fueron examinados en 6 regiones de interés, 2 de las cuales contienen a las superficies de fractura. El software utilizado en el pos-procesamiento de las imágenes obtenidas posibilitó el diseño de una estrategia para analizar y comparar la porosidad en dichas regiones (tanto simétricas como adyacentes), lo cual a su vez permitió evaluar la correlación entre la porosidad y el plano de fractura. Los resultados obtenidos muestran que la mayoría de los poros examinados tienen valores medios de compacidad (rango de 0,3-0,6). Por otra parte, las regiones de interés que contienen a las superficies de fractura muestran marcadas asimetrías en cuanto al conteo general de poros, y también, en cuanto al conteo de poros de diámetro pequeño. Finalmente, a partir de las imágenes 3D de dichas zonas de interés, es posible advertir que la fractura inicia y se desarrolla en un plano de transición entre una zona de elevada porosidad y otra de menor densidad, siendo dicho plano, necesariamente, aquel cuyo momento de inercia es mínimo.
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    Emisiones de gases de efecto invernadero en sistemas de tratamiento de efluentes en predios lecheros. Greenhouse gas emissions in rffluent treatment systems on dairy farms
    (2022-11-03) Caussi, Mateo; Vogt, Facundo
    Diversos gases de efecto invernadero (GEIs) como CH4 (metano), N2O (óxido nitroso) y CO2 (dióxido de carbono) son generados durante actividades ganaderas, teniendo un gran efecto negativo para el ambiente. Los efluentes producidos en estas actividades son tratados mediante distintos sistemas, generalmente conformados por sistemas de lagunas de estabilización que tratan las aguas residuales obtenidas, pero también producen GEIs. El presente trabajo tiene como objetivo estudiar y cuantificar las emisiones de GEIs en predios lecheros mediante el empleo de dos técnicas diferentes.
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    Emisiones de GEI en lagunas de tratamiento de efluentes en dos sistemas lecheros: comunicación.
    (2021-11-17) Gere, J.; Panigatti, María C.; Ceron Cucchi, M.; Charlon, V.; Taverna, M.; Griffa, C.; Boglione, Rosana; Schierano, María C.; Pepino, R.; Fonseca, J. M.; Tieri, M. P.
    La generación de metano (CH4) a partir de los sistemas de efluentes en tambos es una fuente importante de emisiones de GEIs (gases de efecto invernadero) y poco cuantificada (Leytem et al., 2017). Según Vander-Zaag et al. (2010) las tendencias de flujo de CH4 de los purines en lagunas consisten en 2 componentes principales: los flujos de referencia debidos a la difusión y las explosiones intermitentes debidos al flujo de burbujas. Además, las características fisicoquímicas de la laguna - sólidos totales (ST), demanda química de oxígeno (DQO) y sólidos volátiles (SV) - están altamente correlacionadas con las emisiones. El objetivo del presente trabajo fue determinar la emisión de GEI en 2 sistemas de tratamiento de efluentes. Si bien el diseño experimental contempla el monitoreo anual, para considerar los flujos estacionales, se presentan de manera preliminar los primeros resultados correspondientes al verano 2021.