En este trabajo de Tesis se estudió la electrosíntesis de películas de polipirrol (PPy) a partir de diferentes soluciones electrolíticas empleando como sustrato acero inoxidable 316 L (SS 316 L). Las películas obtenidas se caracterizaron mediante técnicas electroquímicas, de superficie y además se analizaron las soluciones electrolíticas, haciéndose hincapié en el estudio de las propiedades anticorrosivas de los recubrimientos. La electrosíntesis de PPy a partir de soluciones neutras o alcalinas de salicilato (Sa) conduce a la formación de microtubos rectangulares huecos de PPy sobre acero inoxidable 316 L. Estas estructuras se obtuvieron empleando una concentración de Sa mayor a 0,1 M, mientras que para concentraciones más bajas la estructura es globular, típica del PPy. Se propuso que cristales de ácido salicílico precipitan sobre la superficie del electrodo como consecuencia de la disminución del pH en la interfase durante la electropolimerización y estos cristales actúan como molde para la deposición del polímero. El alta área superficial y el alto contenido de Sa en los microtubos rectangulares huecos permitió la inmovilización efectiva de especies de Ag. Se propuso que el alto contenido de Sa en la matriz polimérica contribuye a concentrar Ag+ en la superficie del electrodo. Posteriormente, la oxidación de segmentos no oxidados del polímero permite que tenga lugar la reducción de los cationes metálicos. Las películas de PPy modificadas con especies de plata inhibieron satisfactoriamente el crecimiento de la bacteria Gram positiva Staphylococcus aureus (S.aureus). Tanto la película con morfología microtubular como la película con morfología globular permanecieron estables y protegieron al sustrato en una solución de cloruro a potencial de circuito abierto (PCA) durante un extenso período de tiempo. Sin embargo, frente a condiciones experimentales más drásticas, los resultados indicaron que sólo la película con morfología globular protege de manera efectiva al acero inoxidable 316 L. Entonces se propuso la formación de una bicapa constituida por una película interna con morfología globular y una película externa con morfología microtubular la cual incrementó el grado de protección anticorrosiva del acero. Otra vía por la que se pudo obtener un recubrimiento para el acero inoxidable 316 L con morfología microtubular y buenas propiedades anticorrosivas, fue la formación de una bicapa con una película interna de PPy electrosintetizada en presencia de MoO4 2- y NO3- a partir de soluciones neutras y alcalinas, ya que estos aniones son efectivos inhibidores de la corrosión del acero. Las bicapas presentaron excelentes capacidades protectoras frente a la corrosión y los mejores resultados se obtuvieron cuando la película interna fue electrosintetizada a partir de una solución alcalina. Esto se explica considerando la presencia de ambos dopantes inhibidores de la corrosión en la película interna y la mayor estabilidad del óxido para estos valores de pH. / The electrosynthesis of polypyrrole (PPy) films from different electrolytes onto stainless steel 316 L (SS 316 L) was studied in this work. The obtained films were characterized by electrochemical techniques, the electrolyte solutions and the surfaces were analized, with an emphasis on the anticorrosive properties. The electrosynthesis of PPy from near neutral or alkaline solutions containing salicylate (Sa) leads to the formation of hollow rectangular microtubes. Higher concentrations than 0.1 M of Sa are indispensable for their synthesis, whereas for lower Sa concentrations the morphology of the electrodeposited polymer is the typical globular structure of PPy. It was proposed that the initial crystallization of salicylic acid (HSa) on the electrode surface as a consequence of the local pH decrease in the interface during the electropolymerization, constitutes the building block for the formation of PPy rectangular microtubes. The high content of Sa in the hollow rectangular-sectioned microtubes of PPy and the high specific area of the coatings allowed Ag+ species to be concentrated in the polymer surface. Then, these cations could be reduced while nonoxidized segments in the polymer are oxidized. The modified electrode presents antibacterial activity against Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus. Open circuit potential measurements in chloride solution showed that the PPy films with granular morphology as well as the PPy coating with hollow rectangular microtubes remained stable and protective for a long period of time. However, under more drastic experimental conditions the PPy film with granular morphology had better protective properties than the film constituted by the microtubes. In order to improve the corrosion protection imparted by the PPy coating formed by the microtubes a system of two layers was electrodeposited, the first one consisted of polypyrrole with a granular morphology and the second one, on the top, was constituted by the microtubes. This bilayered system improved the protection performance of the coating with microtubes morphology. Another way to obtain a coating constituted by the hollow rectangular- sectioned microtubes but with better anticorrosive properties, was the synthesis of a bilayer system by depositing a PPy underlayer electropolymerized from near neutral or alkaline solutions containing molybdate and nitrate and a PPy film formed by the microtubes as a top layer. Both, molybdate and nitrate are effective corrosion inhibitors of the stainless steel. The bilayer coatings presented excellent protective behaviour and the coating with the inner layer formed in alkaline solution reduced the corrosion of the substrate more effectively than that formed in neutral solution, which is related to the more protective nature of the oxide formed at high pH values.

Ante la gran necesidad actual de reparar y mantener nuestros edificios, y la escasa experiencia de este sector en elementos estructurales singulares, se propone a estudio la reparación de los forjados cerámicos de viguetas Violín mediante una intervención real en un edificio concreto. Se trata de un edificio construido en los años 50, que ha sido objeto de reparaciones fallidas en los últimos años. La gran humedad y su proximidad al mar, han propiciado una actividad de corrosión importante en las armaduras de las viguetas poniendo en riesgo su estabilidad estructural. La intervención pasa necesariamente por la sustitución de los elementos de acero afectados, por otros adecuados que alcancen las prestaciones mecánicas y de resistencia a corrosión exigibles por la nueva normativa. Para esta situación se desarrolla un sistema de reparación y refuerzo con acero inoxidable, mediante una prótesis que interviniendo solamente en el tercio inferior de la vigueta, consigue prácticamente triplicar su capacidad resistente, alcanzar 120 minutos de resistencia al fuego, e incrementar su durabilidad frente a la corrosión, con un coste económico por debajo del 50% de los sistemas actuales de reparación así como una mínima generación de residuos de construcción.

Aborda la formación de la industria siderúrgica; sus fuentes de aprovisionamiento, hasta llegar al campo de la jurisprudencia. Describe los objetivos, administración y actividades del Instituto Latino Americano del Fierro y el Acero (ILAFA) con sede en la ciudad de Santiago de Chile. Describe la ejecución, financiación, organización e instalación de SOGESA Sociedad de Gestión de la Planta Siderúrgica de Chimbote y de la Central Hidroeléctrica del Cañón del Pato S. A. Analiza la industria manufacturera o de transformación de productos siderúrgicos en el Perú. Indaga sobre qué necesitan los productos siderúrgicos para convertirlos en bienes de consumo. Abarca algunas técnicas y procedimientos siderúrgicos. / Tesis

En el presente trabajo se estudió la soldabilidad de una unión disimilar formada por el acero estructural ASTM A36 y la aleación de aluminio AA5052-H34. Las uniones disimilares obtenidas no lograron alcanzar la resistencia mecánica mínima indicada en el código AWS B 2.1 que establece que este tipo de uniones como mínimo deben alcanzar 170 MPa de resistencia a la tracción. En esta investigación los mejores resultados obtenidos alcanzaron los 86 MPa de resistencia a la tracción, representando el 50,6% de lo requerido por el código. De los resultados se determinó que no es posible obtener uniones, entre el acero estructural ASTM A36 y la aleación de aluminio AA5052-H34, empleando un solo metal de aporte, pues se presentan problemas de soldabilidad básicamente entre el aporte y el acero. Se hace necesario realizar el proceso de enmantequillado o buttering en el lado del acero mediante el electrodo Cu-8Al. Luego de realizado el buttering, para la elaboración de los cupones de soldadura disimilares se emplearon diversos materiales de aporte y procesos de soldadura en la búsqueda de un procedimiento de soldadura que cumpla con lo estipulado en el código AWS B2.1. Para el desarrollo de este trabajo, se emplearon los procesos de soldadura más comunes en el medio como SMAW, GMAW y GTAW. El procedimiento de soldadura con el que se obtuvieron las mejores propiedades mecánicas fue el realizado mediante el buttering a cinco pasadas mediante el proceso SMAW (62 A, 25 V) y realizando la unión con el proceso GMAW usando un aporte de Al-5Si (15.4 V, 105 A). Estas uniones no cumplieron lo requerido por el código en resistencia mecánica, ni en el ensayo de doblado, pues durante ambos ensayos se produce desprendimiento del buttering y el metal de aporte. En el barrido de durezas realizado a la sección transversal del cordón, en las uniones mencionadas, se apreció que no existe mayor variación en los valores de dureza encontrados en las ZAC de ambos metales, lo que demuestra que se evitó la formación de zonas duras. / Tesis

El objetivo general del presente trabajo de título es obtener un modelo teórico-matemático para la predicción del calentamiento de perfiles de acero protegidos contra incendio, con el fin de predecir su temperatura máxima y el espesor de material aislante Blaze Shield II necesario para satisfacer los requerimientos de resistencia contra el fuego. La Sección de Ingeniería Contra Incendios del IDIEM de la Universidad de Chile, cuenta con laboratorios para la certificación de estructuras según la actual norma chilena para ensayos y diseño de elementos de construcción en general. El uso de modelos teóricos puede optimizar el proceso de certificación disminuyendo la cantidad de productos rechazados y los costos asociados a ello. Los actuales modelos recomendados no consideran la variación con la temperatura de las propiedades térmicas de los materiales, lo que significa que las curvas de calentamiento no son resultados en general confiables, mostrando incluso en ciertos casos valores de temperatura sin sentido físico. A raíz de lo anterior, el modelo propuesto se formuló incluyendo en la ecuación de difusión de calor la dependencia con la temperatura de las propiedades de los materiales, para así obtener mejores aproximaciones de las curvas de calentamiento del acero. Se determinaron los factores que predominan en la respuesta térmica del sistema y fueron ajustados los resultados del modelo a los datos experimentales entregados por el IDIEM. Se pudo observar que la emisividad resultante, la conductividad térmica del material aislante y el calor específico del acero, tienen un efecto importante sobre el calentamiento de los perfiles. Además el modelo propuesto entregó resultados físicamente consistentes en el rango de masividades estudiado, y las curvas de calentamiento se ajustaron satisfactoriamente a los datos experimentales. Se concluye que el modelo desarrollado entrega mejores aproximaciones de las temperaturas máximas y de las curvas de calentamiento que los modelos actuales, utilizando Blaze Shield II como material protector. No obstante, debe ampliarse el rango de validez del modelo para variadas condiciones de incendio y tipos de protección térmica.

Ingeniero Civil / El presente trabajo es de carácter analítico y tiene como objetivo entregar recomendaciones de diseño para una conexión de momento viga-columna que usa perfiles T soldados, como parte del proyecto Fondecyt de Iniciación en Investigación 11090196. Para lograr este propósito se realiza un modelo 3D de elementos finitos sometido a desplazamientos controlados, realizado en Ansys 14, el cual entrega las deformaciones y tensiones en las zonas de interés del perfil T soldado. Se modelan diez configuraciones geométricas diferentes, con la idea de reproducir los modos de falla predichos por FEMA 350. Se compara los valores del modelo 3D con las ecuaciones vistas en FEMA 350 y con ensayos cíclicos realizados en paralelo en el marco de una tesis de magíster en ingeniería sísmica de la Facultad. En adición a los diez modelos, se replica la geometría de un ensayo monotónico realizado en la Facultad, entregando valores y modo de falla similares. Los modelos realizados en Ansys 14, representan adecuadamente el valor último de los modos de falla asociados al alma, no así los que tienen que ver con los pernos a tracción. Los valores entregados por FEMA 350 subestiman la capacidad de los perfiles sometidos a cargas cíclicas que fallan por fractura de pernos a tracción. En ningún modelo se observa fallas en las soldaduras, y los pernos a corte del alma se encuentran dentro de los rangos esperados de tensiones. Como recomendaciones de diseño se tiene que la T debe tener relaciones de espesor entre ala y alma bajas, esto permite que el ala trabaje y disipe energía, permita grandes rotaciones y así hacer trabajar al perfil completo. Finalmente, se recomienda refinar el modelo por el lado de las leyes constitutivas de los materiales y el protocolo de carga utilizado.

Ingeniero Civil / Este trabajo tiene como objetivo modelar el comportamiento del pandeo local del ala en vigas doble T de acero. Para tal efecto, se adaptó el modelo propuesto por Massone & Moroder (2008), que luego fue modificado por Lacaze (2009), para el pandeo en barras de refuerzo en muros de hormigón armado, subdividiendo las alas de la vigas en barras circulares que tuvieran un área equivalente a una sección cuadrada de ancho igual al espesor del ala. Se consideró realizar el análisis en el programa de elementos finitos OpenSees, el cual posee las herramientas para poder definir de manera adecuada el problema. La versión de Opensees que se utiliza en el modelo es la v. 2.3.2. En esta memoria se considera sólo el caso de una viga sometida a una carga puntual, considerando que la viga falla según el Modo 1 definido por Earls (2000), es decir, que existe pandeo en el plano de la sección. Los resultados de los análisis son comparados con ensayos experimentales realizados por SAC 1997-06, donde se registra el momento último v/s la capacidad de rotación de la viga, cuando se ve sometida a cargas cíclicas debido a un desplazamiento vertical en el apoyo de la viga. La metodología utilizada consistió en una recopilación de antecedentes e información sobre el pandeo local en vigas de acero. Luego, se reprodujo el modelo propuesto por Massone & Moroder (2009) en Opensees, y finalmente, una vez terminado el modelo, se implementó éste a una viga de acero con sección transversal doble T. Los resultados sugieren que el modelo es capaz de reproducir correctamente el pandeo en una viga de acero, cuando se ve sometida a un esfuerzo de flexión

Ingeniero Civil / Al registrar las falencias en la infraestructura de la industria tras el evento sísmico del 27 de Febrero del 2010 registrado en el país, surge la necesidad de estudiar el comportamiento de las instalaciones productivas. En particular, las pérdidas facturadas por al industria del vino exigen una exhaustiva revisión de los diseños de sistemas de almacenaje y acopio. El presente trabajo expone cinco modelos confeccionados en el programa de elementos finitos ANSYS, que pretenden representar el comportamiento no lineal de un estanque de acero inoxidable de pared delgada apoyado directamente en el suelo, frente a una carga lateral. También se incluyen dos estudios paramétricos complementarios relacionados con el comportamiento del manto cilíndrico. Tras el análisis de los modelos se pretende conocer la respuesta de la estructura, de tal manera de estimar la capacidad de resistir esfuerzos y los niveles de deformación alcanzados. Los resultados obtenidos entregan valores de capacidad de resistir corte por parte de la estructura que van desde los 266 [kN] a los 2187 [kN]. Los desplazamientos laterales de techo registrados fueron desde los 3,2 [mm] a los 8,6 [mm]. Si bien en los modelos paramétricos es posible reproducir los modos de falla registrados por V. Sandoval (2011) y Almazán, et al (2011), en los otros modelos se registran modos de pandeo relacionados con el corte (en 3 de los 5 restantes), lo cual se asocia al perfil de cargas inducido a la estructura. Finalmente se concluye que si bien, no se logra reproducir los modos de falla reportados en el terremoto para las geometrías típicas de los estanques de acero inoxidable de pared delgada para almacenamiento de vino apoyados en el suelo, los modelos entregan información de utilidad dependiendo el tipo de análisis requerido.

En el presente trabajo de tesis se busca desarrollar una técnica y un protocolo de análisis para determinar el tamaño de grano austenítico previo en bolas de acero con tratamiento térmico de temple y revenido utilizadas en molienda de minerales. Se tiene como finalidad probar diversas metodologías para que a través del ensayo metalográfico se pueda revelar el tamaño de grano austenítico previo y realizar la cuantificación del tamaño de grano. Debido a la dificultad para revelar los granos de austenita en aceros con tratamiento térmico de temple y revenido con una metodología clásica de ataque metalográfico, se optó por evaluar distintos métodos que posibiliten la observación de los límites de grano de austenita previa a temperatura ambiente. Para ello, se contaron con varias muestras de distintas bolas de acero, las cuales fueron caracterizadas según su composición química, dureza volumétrica y microestructura para posteriormente utilizar los métodos que revelasen los límites de grano de austenita previa en ellas. Se probaron cinco primeros métodos, los cuales están basados en investigaciones realizadas por diversos autores y considerados en la norma ASTM E112-13, en dichos métodos se combinan reactivos como el “picral” y variaciones de este, en conjunto con procedimientos que involucran someter a las muestras a calentamiento en horno a elevadas temperaturas antes del ataque con reactivos. No se obtuvieron resultados exitosos luego de evaluar los cinco primeros métodos extraídos de la bibliografía, se desarrolló un método basado en el uso de la Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y modificación de las condiciones de calentamiento en horno, con el cual se logró revelar notablemente los límites de grano en todas las muestras en las que fue aplicado. La calorimetría diferencial de barrido se usó para determinar las temperaturas críticas superior e inferior de los aceros y así determinar con precisión la temperatura para el tratamiento previo antes del ataque metalográfico sin inducir crecimiento de grano. Una vez obtenidas las micrografías de los granos de austenita previa de las muestras de bolas de acero, se procedió a determinar el tamaño de grano haciendo uso de los métodos comparativo y planimétrico detallados en la norma ASTM E112-13, con los que a través de patrones comparativos y software de cuantificación por el método planimétrico se logró determinar el tamaño de grano.

En el presente trabajo se estudió la influencia de los parámetros del ensayo de tracción en los resultados obtenidos para aceros de bajo carbono laminado en caliente. Los parámetros de ensayo son la velocidad de ensayo (controlada por la velocidad de separación de las mordazas o por la velocidad de deformación), la temperatura de ensayo dentro de rangos típicos de variación ambiental y la geometría de la probeta; los resultados estudiados son el esfuerzo de fluencia, el esfuerzo a la tracción y el alargamiento, así como el material empleado fue el acero ASTM A36. Los parámetros de ensayo están dentro de rangos especificados por las normas ASTM A370 - 19, ASTM E8/E8M - 16a e ISO 6892-1:2016, las cuales establecen las condiciones para que los resultados sean repetitivos y reproducibles. Sin embargo, en el presente estudio se ha encontrado evidencia de que, aun respetando las exigencias de las normas de ensayo, los resultados obtenidos varían. En el primer capítulo se proporcionará un enfoque global del ensayo de tracción según las normas anteriormente mecionadas en consideración de una serie de parámetros de ensayo que definen el comportamiento del material de estudio al ser traccionado. En el segundo capítulo se detallará el procedimiento seguido para el ensayo de tracción y en el tercer capítulo se procederá a mostrar y analizar los resultados obtenidos en la campaña experimental realizada en el presente trabajo. Luego de realizada la campaña experimental se encontraron variaciones porcentuales en las propiedades estudiadas teniendo una máxima variación de 21%, lo que comprueba que, aun respetando las exigencias de las normas de ensayo los resultados obtenidos varían.