La presente investigación describe la metodología aplicada y los resultados obtenidos en el desarrollo del análisis de falla de un codo de 90° de 2” de diámetro de grado sanitario de un de material AISI SAE 316L, la cual pertenecía a una línea de transporte de ácido carmínico al 2.5% en volumen, insumo usado para la fabricación de colorante rojo de origen natural, esta tuvo un tiempo de trabajo de aproximadamente 30 días, la que presentó una acelerada corrosión. Se ejecutaron diversos ensayos cuya finalidad fue determinar el mecanismo de falla y la causa más probable de la falla. Todos los ensayos realizados en la presente investigación han sido realizados en el laboratorio de Materiales de la Sección de Ingeniería Mecánica de la Pontificia Universidad Católica del Perú. En el primer capítulo los usos y aplicaciones del ácido carmínico, conceptos introductorios de los aceros inoxidables, así como los diferentes mecanismos de corrosión que afectan a estos, asimismo se presentan los conceptos previos acerca de la metodología de análisis de falla. En el segundo capítulo se presentan la metodología y también el procedimiento de los ensayos a realizar los cuales son inspección visual, análisis químico, análisis metalográfico, ensayo de polarización anódica y ensayos de reactivación electroquímica potenciocinética. El tercer capítulo presenta los resultados y el análisis de estos. Finalmente, se concluye de los ensayos realizados que la causa de falla del componente de estudio corresponde a un mecanismo de corrosión intergranular, originado principalmente por una incorrecta ejecución de soldadura, asimismo también se concluye que el material no es el adecuado para el servicio, dado que según los ensayos el material no es congruente con la información suministrada. Adicionalmente, se plantean recomendaciones como un mejor control de calidad tanto en el material como en los procesos de soldadura.

La industria de la construcción en el Perú se ha convertido a partir del siglo XX en uno de los sectores más dinámicos de su economía, cuya tasa de crecimiento crece anualmente a tasas superiores al 10%, la razón de este gran crecimiento es el gran número de proyectos habitacionales destinados principalmente a la clase media y baja que se está incrementando de manera muy importante y a la actuación de programas de vivienda populares como Mi Vivienda, Techo Propio, entre otros. Ante este panorama surge la idea de la aplicación de sistemas constructivos innovadores usados por empresas constructoras líderes en el mercado de construcción peruano para reemplazar a los métodos constructivos tradicionales con el fin de disminuir costos, aumentar la productividad y la rapidez en la construcción de edificaciones; sin embargo, aún existen barreras que impiden su uso en la mayoría de zonas del Perú, una de las más relevantes es la elevada inversión inicial para emplear este tipo de sistemas constructivos, lo que implica que el cliente prefiera una construcción convencional no controlada, la cual genere desperdicios y costos innecesarios, por lo tanto esta tesis tiene como propósito fundamental demostrar la factibilidad del uso a mayor escala de sistemas altamente industrializados constructivos innovadores, enfocándonos en la propuesta del empleo de sistemas constructivos de módulos tridimensionales como viviendas estables, de esta manera se busca disminuir la informalidad en la construcción y que la mayoría de empresas constructoras peruanas consideren el uso de sistemas constructivos innovadores como su principal opción. En el capítulo 1, se presenta una reseña histórica de la industria de la construcción en Perú, además de estadísticas, características actuales y barreras que evitan la industrialización de la construcción en este país; en el capítulo 2 se reseña la historia de la construcción industrializada a nivel internacional y además se detalla sobre los sistemas constructivos industrializados actuales más usados en Perú; en el capítulo 3 se describe el sistema ampliamente industrializado de módulos tridimensionales, los materiales más usados en este tipo de sistema y el proceso constructivo desde su fabricación en industria hasta su colocación y ensamblaje en obra; en el capítulo 4 se desarrolla las etapas y requisitos que forman parte de un proyecto de industrialización de un sistema constructivo modular, en el capítulo 5 se describe tres obras de construcción de un solo nivel en el Perú y se realiza un análisis comparativo comercial, económico y técnico entre los sistemas constructivos usados en cada uno de estos proyectos; en el capítulo 6 se muestran cuadros comparativos sobre los resultados del capítulo anterior; finalmente en el capítulo 7 se presentan las conclusiones finales de la tesis con posibles 3 oportunidades futuras y recomendaciones finales sobre la aplicación de sistemas constructivos innovadores en el mercado peruano

El fin este documento es presentar el concreto reforzado con fibras como alternativa de solución para mejorar el comportamiento del concreto; ya que sus diversas aplicaciones hacen que sea uno de los productos más solicitados por las ventajas que aportan al concreto. Las principales mejoras que proporciona la adición de fibras al concreto son la disminución de fisuras en la contracción plástica como endurecida y la resistencia a tracción aumenta de manera considerable. La necesidad de ahorrar costos, aumentar la calidad y optimizar los materiales hace que se realicen investigaciones sobre distintos aditivos que se le añaden al concreto como acelerantes de fragua, incorporadores de aire, reductores de agua, superplastificantes, impermeabilizantes, entre otros; como también el tipo de refuerzo que complementa al concreto como varillas de acero, mallas electrosoldadas, fibras de acero, entre otros. El uso del concreto fibroreforzado se viene dando cada vez más en nuestro país, se utiliza desde los pavimentos rígidos hasta el reforzamiento de estabilidad en túneles, haciéndolo uno de los materiales con mayor demanda en los diferentes campos de la ingeniería. Este documento se enfocará en realizar comparación entre pavimentos de concreto simple, pavimentos de concreto reforzado con mallas de acero y el pavimento de concreto reforzado con fibras de acero, comparando la metodología de diseño, los esfuerzos teóricos, su procedimiento constructivo y los precios unitarios en cada una de las situaciones. Para finalizar se realizará un ejemplo utilizando un proyecto real, en el cual se verificará que el concreto reforzado con fibras de acero es la mejor opción.

La albañilería confinada se ha convertido en la tipología constructiva más empleada en el Perú a lo largo de las últimas décadas. No obstante, existe una elevada vulnerabilidad sísmica asociada a la informalidad y calidad de los materiales que son empleados durante su ejecución. Por ello, este trabajo pretende contribuir a la reducción de dicha vulnerabilidad mediante la aplicación de una novedosa técnica de reforzamiento estructural conocida como Steel Reinforced Grout (SRG). Una campaña experimental fue conducida para evaluar el desempeño cíclico de tres muros de albañilería confinada reforzados con SRG al ser sometidos a cargas cíclicas en sus planos. Los resultados mostraron las bondades del SRG al mejorar el desempeño cíclico de todos los muros ensayados en términos de ductilidad lateral, energía disipada, razón de amortiguamiento histerético y degradación de rigidez. Por otro lado, una contribución al estado del arte, en el conocimiento del comportamiento no lineal de la albañilería confinada y del SRG, fue hecha mediante la modelación numérica de muros de albañilería confinada y ensayos de adherencia entre el SRG y la albañilería. Dicha modelación fue hecha mediante el empleo del modelo de material Concrete Damage Plasticity del software ABAQUS, el cual es capaz de representar el comportamiento no lineal de materiales cuasi-frágiles como el concreto y la albañilería. Una comparación de resultados numéricos y experimentales permitieron corroborar la eficacia de los modelos numéricos al brindar respuestas muy cercanas a las obtenidas experimentalmente. Finalmente, cinco alternativas de refuerzo sísmico fueron comparadas en términos técnico-económicos para una sabia elección en el caso se requiera la aplicación masiva de un refuerzo sísmico. Dicha comparación dio a conocer que el FRP es la técnica con mayor aceptación técnico-económica seguido por el SRG. / Tesis

El presente trabajo de investigación muestra la metodología seguida y los resultados obtenidos en el análisis de falla de una tubería de descarga en “Y” de acero fabricada por soldadura. La tubería de descarga estuvo en servicio solo 30 días antes de producirse la aparición de fisuras en las uniones soldadas. Se realizaron ensayos con la finalidad de determinar la causa raíz de la falla. En la inspección visual realizada a las uniones soldadas se aprecia cordones de soldadura irregulares, empalmes pobres entre cordones, socavaciones y salpicaduras. De la inspección por partículas magnéticas fluorescentes se visualiza que las fisuras se ubican en el pie del cordón que une la plancha de refuerzo y la tubería del ramal. La caracterización de los metales base verifican que las propiedades del acero son las esperadas para este tipo de componente. Del análisis macrográfico realizado en las uniones soldadas, se observan inclusiones de escoria, falta de fusión, fisuras que nacen en los pies de los cordones y falta de llenado. Se hizo un análisis mediante simulación numérica computacional localizándose las zonas donde se concentran y se tienen los máximos esfuerzos cuando la tubería entra en operación, y éstas coincidían con la zona de fisuración. De lo anterior se puede concluir que las fisuras producidas en el pie del cordón de soldadura, tienen su origen en diversos factores que son acumulativos. En primer lugar, el pie de una soldadura es un concentrador natural de tensiones, esto sumado a la baja calidad de las soldaduras, al fuerte embridamiento y a las tensiones residuales producidas por la soldadura, pueden haber dado origen a que se nucleen fisuras durante la fabricación. Luego cuando la tubería entró en servicio, se produjeron esfuerzos pulsantes adicionales los que se suman a las tensiones residuales, lo que hizo que se nucleen y propaguen fisuras por un mecanismo de fatiga en zonas donde se producen altos esfuerzos. / Trabajo de investigación

La tesis presenta los resultados de un extenso estudio experimental de probetas cilíndricas de hormigón sometidas a confinamiento lateral cargadas axialmente. En el estudio se consideró el confinamiento activo y pasivo. El confinamiento activo consistió en aplicar una presión hidrostática en una célula triaxial y el confinamiento pasivo fue mediante tubos de acero rellenos de hormigón y probetas de hormigón zunchadas con polímeros reforzados con fibras (FRP) de carbono y vidrio. Se ensayaron hormigones de baja y alta resistencia, con resistencias características de 25 y 60 MPa, sometidos a diferentes niveles de confinamiento. En el caso del confinamiento activo la presión hidrostática aplicada para el hormigón de baja resistencia varió entre 0 y 35 MPa, y para el hormigón de alta resistencia entre 0 y 50 MPa. Para el confinamiento pasivo con tubo de acero el hormigón fue moldeado en tubos de acero de diferentes espesores - 1.8 mm, 4.5 mm y 7.6 mm. En este caso la carga de compresión fue aplicada sobre la superficie de hormigón y sobre la sección mixta. Para las probetas zunchadas con FRP, se usaron entre 1 y 6 capas de FRP para el hormigón de baja resistencia y entre 1 y 12 capas para el de alta resistencia. Los principales resultados del estudio están basados en la caracterización del comportamiento tensión-deformación de los hormigones bajo los diferentes tipos y niveles de confinamiento. En general, se observó que el confinamiento incrementa la capacidad de carga y la deformación axial máxima del hormigón, con incrementos relativamente mayores en el hormigón de baja resistencia que en el de alta resistencia. Se han definido parámetros para determinar la ductilidad de la respuesta post pico que permite la comparación de los diferentes tipos de confinamiento.En el hormigón confinado con tubo de acero, la máxima tensión de compresión en el hormigón de baja resistencia fue 4.2 veces la tensión de compresión del hormigón sin confinar mientras que para el de alta resistencia solo fue de 2.5 veces. Asimismo, en el hormigón confinado con FRP, el uso de 6 capas de fibras de carbono incrementa 2.6 veces la tensión máxima en el hormigón de baja resistencia mientras que para 12 capas del mismo material en el de alta resistencia solo se incrementó ligeramente (es decir, 3.1). Como se esperaba, las fibras de vidrio fueron menos efectivas que las fibras de carbono en ambos hormigones.En general, se alcanzaron niveles de tensión similares con los diferentes tipos de confinamiento. Sin embargo, la ductilidad difiere considerablemente con el confinamiento con tubo de acero alcanzando valores de deformabilidad mucho mayores que en el caso del confinado con FRP. / The thesis presents results of an extensive experimental study of cylindrical specimens of concrete subjected to compressive loading under lateral confinement. Both active and passive confinements were considered in the study. Active confinement consisted of hydrostatic pressure applied in a triaxial cell and passive confinement was applied through steel jackets and fiber reinforced polymer (FRP) wrapping with carbon and glass fibers. Nomal and high strength concretes of 25 and 60 MPa characteristic were tested under different levels of confinement. In the case of the active confinement, the hydrostatic pressure applied to the normal strength concrete varied from 0 to 35 MPa and for high strength concrete it varied from 0 to 50 MPa. For the passive confinement applied through steel jackets, the concrete was cast in steel tubes of different thicknesses - 1.8, 4.5 and 7.6 mm. The compressive loading in this case was applied on either the concrete surface or the entire composite surface. For the FRP wrapped specimens, 1 to 6 layers of FRP were used for the normal strength concrete and 1 to 12 layers for the high strength concrete.The main results of the study are based on the characterization of the axial stress-strain behavior of the concretes under the different types and levels of confinement. In general, it is observed that confinement increases the load-carrying capacity and the maximum axial strain of the concrete, with relatively higher increases in the normal strength concrete than in the high strength concrete. Parameters have been defined for determining the ductility of the response in the post-cracking regime that permits the comparison of the different types of confinement.In the concrete confined in steel tubes, the maximum compressive stress in the normal strength concrete was 4.2 times the uniaxial compressive strength in the normal concrete while the maximum stress was only 2.5 times in the high strength concrete for the same tube thickness. Similarly, in the concrete wrapped with FRP, the use of 6 layers of carbon fibers increased the maximum compressive stress 2.6 times in the normal concrete while 12 layers of the same material yielded only a slightly higher level of strengthening (i.e., 3.1) in the high strength concrete. The glass fibers were less effective in both concretes than the carbon fibers, as expected.In general, similar levels of strength were achieved with the different types of confinement. However, the ductility of the response differs considerably with the steel tube confinement yielding much higher deformability than the FRP wraps.

Autorizado por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta el año 2012 / Los materiales compuestos cerámicos están siendo utilizados en nuevas aplicaciones estructurales y en piezas de maquinarias de alto desempeño, donde se busca estabilidad térmica y química, resistencia a la abrasión y a la corrosión, tanto en situaciones a altas temperaturas como a temperatura ambiente. La síntesis por combustión (CS) es un método que aprovecha la energía liberada durante la reacción, de ciertos elementos iniciales, para la síntesis de cerámicos, intermetálicos o compuestos de ingeniería, pudiendo así disminuir el tiempo de producción y el consumo de energía necesario para la creación de nuevos materiales. En este trabajo de título se utilizaron polvos de ferro-titanio y ferro-boro, dentro de una atmósfera de Argón para lograr una reacción CS, donde se buscó aprovechar la energía liberada por la reacción para producir un material compuesto y unirlo a un sustrato de acero de bajo carbono mediante el uso de un metal de aporte de aleación Cu-Ni. De esta forma, se realizó una soldadura dura exotérmica o, más comúnmente conocido, brazing exotérmico. El material producido fue caracterizado mediante micrografía óptica, difracción de rayos X, ensayo de desgaste, pruebas de micro y macro dureza. Las micrografías ópticas mostraron una unión metalúrgica entre el material compuesto y el sustrato de acero mediante la formación de una capa intermetálica; también se observó una zona de infiltración del metal de aporte que produce una densificación localizada del material producido. Los perfiles de microdureza presentaron un rápido aumento de la microdureza Vickers dentro de un rango de 1,5-2 mm desde el sustrato de acero hacia el recubrimiento, alcanzando finalmente una meseta de dureza de 973 ± 277 HV0,2. Las pruebas de macro-dureza Rockwell entregaron valores que van desde 20,9 y 46,8 HRA en la zona del compuesto sintetizado puro, mientras que la región infiltrada posee una dureza promedio de 55,8 HRA. El ensayo de desgaste entregó tasas de pérdida de material en el rango 0,13 - 0,45 mg/m. Los análisis de difracción de rayo X mostraron la presencia de TiB2 y Fe, y así como óxidos y nitruros de titanio y Fe dentro del material producido. Se concluyó que es factible utilizar la energía de síntesis por combustión de una mezcla de polvos de ferro-titanio y ferro-boro para producir un material compuesto rico en TiB2 y lograr un recubrir un sustrato de acero. Adicionalmente, se obtuvo que la reacción en una atmósfera de Argón tiene una capacidad exotérmica baja, alcanzando temperaturas no superiores a los 1850ºC.

No autorizada por el autor a ser publicada a texto completo / El objetivo general del presente trabajo de título es evaluar la implementación de un sistema de aislamiento sísmico en una estructura de pilotes de acero-tablero de hormigón de un muelle transparente típico para transferencia de carga de contenedores. El estudio se focaliza en el caso de los sitios 3, 2 y 1 del Puerto de Valparaíso. Inicialmente, se evalúa un aumento en seguridad sísmica y operativa del terminal post-sismo de gran magnitud, para luego evaluar la factibilidad de operar, tanto grúas de mayor rendimiento para naves Post-Panamax., así como grúas de menor certificación sísmica, más económicas y disponibles en el mercado. En el comercio marítimo, la seguridad y confiabilidad de mantener operativo los terminales portuarios post sismo de gran magnitud, surge como una necesidad en lo que significa reducir el endeudamiento en primas y seguros, por parte de las empresas portuarias para enfrentar estos desastres eventuales. Por otro lado, los principales países proveedores de equipos industriales en el mundo, poseen una línea de fabricación cuya demanda esta orientada principalmente a países de baja actividad sísmica. La demanda internacional de equipos certificados para operar en zonas sísmicas altas es menor, por lo que adquirir equipamiento de este tipo, implica diseñar y construir, por parte de los proveedores, fuera de su línea de producción masiva, hecho que resulta en mayores costos y plazos de entrega. En el estudio se modeló la estructura de muelle transparente con dos grúas ZPMC Post-Panamax, de forma convencional y con aislamiento sísmico. Se determinó la estructuración adecuada en planta de aisladores sísmicos y se diseño el sistema de aislamiento de acuerdo a la norma Nch2745; se verificó el diseño de forma lineal y no-lineal. Se realizó un estudio de costos directos e indirectos para determinar el porcentaje de incidencia en el proyecto total. Como resultado se obtuvo un sistema de aislamiento hibrido compuesto por aisladores elastoméricos y con pilotes verticales. Se logró una disminución de aceleraciones sísmicas horizontales de un 80% en el muelle y de un 90% en las grúas. El aislamiento sísmico posibilita la instalación de equipamiento estándar en zonas sísmicas altas y tiene una baja incidencia en la inversión, logrando un aumento considerable de la seguridad sísmica portuaria, para un sismo de gran magnitud. Se concluye que es técnica y económicamente factible disponer de aislamiento sísmico en estructuras de muelle transparente, y que la alternativa desarrollada es una solución para el diseño sísmico en Chile en infraestructura portuaria.

El presente trabajo de investigación consiste en el diseño de operaciones de fabricación y transporte de vigas en una planta de premoldeados bajo los conceptos Lean Construction, cuya finalidad es desarrollar el diseño de los procesos involucrados para su implementación y proceso de mejora dentro del proyecto, minimizar las restricciones en la ejecución para tener menor incidencia en el costo. El objetivo general es asegurar el correcto funcionamiento de las operaciones de la planta de premoldeados diseñadas bajo el enfoque Lean para atender la demanda de vigas al túnel. Los objetivo específicos son: conceptualizar el diseño de operaciones y la metodología Lean para conocer su enfoque en el desarrollo de la planta de premoldeados; conocer la situación actual del proyecto en mención y el papel que cumple la planta de premoldeados; diseñar los procesos involucrados dentro de la planta de premoldeados bajo el enfoque Lean Construction; diseñar el servicio de transporte de vigas interno de la planta así como el transporte externo bajo el enfoque Lean Construction; alinear las operaciones de la planta con el montaje de vigas del túnel; controlar los procesos diseñados de la planta y el transporte externo de las vigas y concluir la factibilidad del enfoque Lean en el diseño de las operaciones de la planta de premoldeados.

Evalúa la eficacia de dos desinfectantes de uso hospitalario (Dezavid® y Supersafe-D®) frente a biopelículas de Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus formadas sobre acero inoxidable. Adicionalmente se evaluó la eficacia del hipoclorito de sodio (lejía tradicional) de uso doméstico. Se formó durante 6 días una biopelícula sobre discos de acero inoxidable de 1 cm de diámetro y 1 mm de espesor, posteriormente se les trató con concentraciones de 0,05 %, 0,10 % y 1,00 % de Dezavid®; Supersafe-D® y lejía tradicional, dejando actuar el desinfectante durante el tiempo recomendado por el fabricante. Posteriormente se cuantificó las UFC/disco en comparación con un grupo de discos que no fueron sometidos a ningún desinfectante. Los desinfectantes con mayor eficacia fueron Dezavid® 1,00 %; 0,10 % y Supersafe-D® para Staphylococcus aureus ATCC y cepa clínica. En el caso de Pseudomonas aeruginosa ATCC y cepa clínica los desinfectantes con mayor eficacia fueron Dezavid® 1,00 % y Supersafe-D®. La lejía (1:20) tuvo igual eficacia que Dezavid® 1,00 %; 0,10 % y Supersafe-D® para Staphylococcus aureus ATCC y cepa clínica. En el caso de Pseudomonas aeruginosa ATCC y cepa clínica, la lejía (1:20) tuvo igual eficacia que Dezavid® 0,10 %.biopelículas de Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus formadas sobre acero inoxidable. Adicionalmente se evaluó la eficacia del hipoclorito de sodio (lejía tradicional) de uso doméstico. Se formó durante 6 días una biopelícula sobre discos de acero inoxidable de 1 cm de diámetro y 1 mm de espesor, posteriormente se les trato con concentraciones de 0,05 %, 0,10 % y 1,00 % de Dezavid®; Supersafe-D® y lejía tradicional, dejando actuar el desinfectante durante el tiempo recomendado por el fabricante. Posteriormente se cuantificó las UFC/disco en comparación con un grupo de discos que no fueron sometidos a ningún desinfectante. Los desinfectantes con mayor eficacia fueron Dezavid® 1,00 %; 0,10 % y Supersafe-D® para Staphylococcus aureus ATCC y cepa clínica. En el caso de Pseudomonas aeruginosa ATCC y cepa clínica los desinfectantes con mayor eficacia fueron Dezavid® 1,00 % y Supersafe-D®. La lejía (1:20) tuvo igual eficacia que Dezavid® 1,00 %; 0,10 % y Supersafe-D® para Staphylococcus aureus ATCC y cepa clínica. En el caso de Pseudomonas aeruginosa ATCC y cepa clínica, la lejía (1:20) tuvo igual eficacia que Dezavid® 0,10 %. / Tesis