The building sector is moving towards new approaches to energy efficient design, which includes not only the improvement of the thermal performance of the building envelope but also the reduction of the embodied energy. The development of bio-based thermal insulation materiaIs contribute to such approaches as their use may result in a reduction of both energy demand and embodied energy, together with other beneficial environmental aspects such as the reduction of non-renewable resources depletion and waste generation. Currently there are several commercial examples of bio-based materiaIs , most based on industrial fibres (flax, hemp, kenaf, etc.), wood or sheep's wool. The use of food-crop by-products is less common, but might be an interesting alternative for countries such as Spain where industrial fibre production is very marginal. These by-products, especially cereal straw, have been used and are increasingly used in building as reinforcement in composites , deck finishes , interior partitions or structural closures. In this research their use in building thermal insulation is proposed. On a first stage of the research, the aim is to explore the possibility of using some crop by-products available in Spain for the development of rigid thermal insulation boards. The availability of the raw materiaIs is evaluated and contrasted to two different forecast scenarios of demand. As a result, three widely available crop by-products (barley straw, corn pith and rice husks) are chosen to develop experimental composites using two natural binders (corn starch and sodium alginate). Both the raw materials and the composites made from them are characterised. Attention is focused on the physical, thermal and hygroscopic properties of the materiaIs, specially their porous structure, density, thermal conductivity and diffusivity, water vapour sorption and water vapour diffusivity. Results are evaluated against commercially available bio-based materials and other conventional insulation materials. Moreover, the fire reaction of the composites is investigated. The composite based on corn pith and alginate presented several favourable properties such as low density and low thermal conductivity, significant moisture adsorption and low fire contribution and it was therefore subject of a further investigation. Thus, on a second stage, the corn pith alginate composite is investigated. The dependence of the main thermal and hygroscopic properties to moisture content is analysed together with its hygrothermal performance. Moreover, its formulation is optimised in two different aspects: fire reaction and resistance to mould growth. In the case of fire, the analysis was mainly focused on the smouldering process. lt is found that the incorporation of boric acid results in a speed reduction of the combustion process, while ammonium polyphosphate increases the onset temperature. Lime has shown to effectively protect the corn pith granulates from mould growth. Finally, the hygrothermal performance of ETIC -like Systems incorporating the new material is evaluated and compared to mainstream materials. / El sector de la construcción se interesa cada vez más por la eficiencia energética de la edificación, lo que incluye no sólo la mejora del comportamiento térmico de los cerramientos, sino también la reducción de la energía incorporada en los materiales. El desarrollo de eco-materiales aislantes térmicos puede contribuir a este fin, ya que su uso puede conllevar tanto una reducción de la demanda energética corno de la energía incorporada, además de otros beneficios como la reducción del uso de recursos no renovables y de la generación de residuos. Actualmente existen diversos eco-materiales disponibles en el mercado, la mayoría a base de fibras vegetales industriales (lino, cáñamo. kenaf, etc.), madera o lana de oveja. El uso de subproductos agrícolas es menos común, pero podría ser una alternativa interesante para países como España, donde la producción de fibra industrial es muy margínal. Estos subproductos, especialmente la paja de cereales, se han utilizado y se utilizan cada vez más en la construcción como refuerzo en materiales compuestos, acabados de cubierta, particiones interiores o cerramientos estructurales. En esta investigación se propone su uso como aislamiento térmico. En una primera etapa de la investigación, el objetivo es explorar la posibilidad de utilizar algunos de los subproductos agrícolas disponibles en España para el desarrollo de paneles aislantes rígidos . Se ha evaluado la disponibilidad de las materias primas contrastándola con dos posibles escenarios de demanda. Tres de los subproductos disponibles (paja de cebada, médula de maíz y cascarilla de arroz) se seleccionaron para el desarrollo de materiales compuestos experimentales que se aglutinaron con dos tipos de polímeros naturales (almidón de maíz y alginato de sodio). Tanto las materias primas como los materiales compuestos fueron caracterizados analizándose sus propiedades físicas, térmicas e higroscópicas, en concreto su estructura porosa, su densidad, su conductividad y difusividad térmicas, la sorción y la dífusividad al vapor de agua de los materiales. Los resultados se contrastaron con los de otros materiales convencionales. Por otra parte, se analizó la reacción al fuego de los materiales compuestos . El compuesto basado en la médula de maíz y alginato presentó diversas propiedades favorables tales como una baja densidad y una baja conductividad térmica, una capacidad de adsorción de vapor de agua significativa y una baja contribución a la propagación del fuego, por lo que ha sido objeto de una investigación ulterior. Por lo tanto, en una segunda etapa, se ha estudiado en más profundidad el compuesto a base de médula de maíz y alginato. Se ha analizado la dependencia de las principales propiedades térmicas e higroscópicas con el contenido de humedad del material, así como su comportamiento higrotérmico. Por otra parte, se ha tratado de mejorar su comportamiento en dos aspectos importantes: su reacción al fuego y su resistencia al ataque biótico. Para evaluar el primer aspecto se analizó principalmente el proceso de smouldering. Se observó que la incorporación de ácido bórico reduce la velocidad de avance del frente de combustión, mientras que el polifosfato de amonio es capaz de impedir el smouldering hasta ciertas temperaturas. Para la evaluación del segundo aspecto se analizó la afectación de los materiales expuestos a distintos niveles de humedad y temperatura comprobando que la cal es capaz de incrementarsignificativamente la resistencia al ataque biótico de los materiales. Finalmente, se ha evaluado el rendimento higrotermtrico de los Sistemas SATE que incorporan el nuevo material comparándolo con el de otros materiales convencionales / El sector de la construcció s'interessa cada vegada més per l'eficiència energètica de l'edificació, cosa que inclou no només la millora del comportament tèrmic dels tancaments, sinó també la reducció de l'energia incorporada en els materials. El desenvolupament d'eco-materials aïllants tèrmics pot suposar una bona contribució a aquest fi, ja que el seu ús pot comportar tant una reducció de la demanda energètica com de l'energia incorporada, a més d'altres beneficis com la reducció de l'ús de recursos no renovables i de la generació de residus. Actualment existeixen diversos eco-materials disponibles al mercat, la majoria a base de fibres vegetals industrials (lli, cànem, kenaf, etc.), fusta o llana d'ovella. L'ús de subproductes agrícoles és menys comú, però podria ser una alternativa interessant per a països com Espanya, on la producció de fibra industrial és molt marginal. Aquests subproductes, especialment la palla de cereals, s'han utilitzat i s'utilitzen cada vegada més en la construcció com a reforç en materials compostos, acabats de coberta, façana o tancaments estructurals. En aquesta investigació es proposa el seu ús en aïllaments tèrmics. En una primera etapa de la investigació, l'objectiu és explorar la possibilitat d'utilitzar alguns dels subproductes agrícoles disponibles a Espanya per al desenvolupament de panells aïllants rígids. S'ha avaluat la disponibilitat de les matèries primeres contrastant-la amb dos possibles escenaris de demanda. Tres dels subproductes disponibles (palla d'ordi, medul·la de blat de moro i clofolla d'arròs) s’han seleccionat per al desenvolupament de materials compostos experimentals, aglutinats amb dos tipus de polímers naturals (midó de blat de moro i alginat de sodi). Tant les matèries primeres com els materials compostos han estat caracteritzats analitzant les seves propietats físiques, tèrmiques i higroscòpiques, en concret la seva estructura porosa, la seva densitat, la seva conductivitat i difusivitat tèrmiques, la sorció i la difusivitat al vapor d'aigua. Els resultats s’han contrastat amb els d'altres materials convencionals. D'altra banda, s’ha analitzat la reacció al foc dels materials compostos. El compost basat en la medul·la de blat de moro i alginat ha presentat diverses propietats favorables com ara una baixa densitat i una baixa conductivitat tèrmica, una capacitat d'adsorció de vapor d'aigua significativa i una baixa contribució a la propagació del foc, pel que ha estat objecte d'una investigació ulterior. Per tant, en una segona etapa, s'ha estudiat en més profunditat el compost a base de medul·la de blat de moro i alginat. S'ha analitzat la dependència de les principals propietats tèrmiques i higroscòpiques amb el contingut d'humitat del material, així com el seu comportament higrotèrmic. D'altra banda, s'ha tractat de millorar el seu comportament en dos aspectes importants: la seva reacció al foc i la seva resistència a l'atac biòtic. Per avaluar el primer aspecte s’ha analitzat principalment el procés de smouldering. S’observa que la incorporació d'àcid bòric redueix la velocitat de propagació del front de combustió, mentre que el polifosfat d'amoni és capaç d'impedir l’smouldering fins a certes temperatures. Per a l'avaluació del segon aspecte s’ha analitzat l'afectació dels materials exposats a diferents nivells d'humitat i temperatura, i s’ha comprovat que la calç és capaç d'incrementar significativament la resistència a l'atac biòtic dels materials. Finalment, s'ha avaluat el rendiment higrotèrmic de Sistemes SATE que incorporen el nou material comparant-lo amb el d'altres materials convencionals.

Durante la última década se han desarrollado cuantiosos trabajos de investigación en torno a las estructuras de obra de fábrica, en su mayoría enfocadas al análisis del comportamiento y al desarrollo de técnicas y procesos de intervención para la restitución o incremento de las propiedades resistentes de las mismas. En el ámbito específico de la optimización e innovación de tratamientos para la reparación de paredes, se ha incidido en la implementación de resinas epoxi y cementos mejorados. Los estudios dirigidos a incrementar las propiedades resistentes de las paredes se han volcado hacia la utilización de materiales compuestos FRP.Esta investigación está especialmente motivada por la vulnerabilidad de los elementos estructurales de obra de fábrica ante las acciones horizontales y las tensiones de tracción y cortante que éstas provocan. Las estructuras se ven afectadas por la alteración de las condiciones de tensión a las que están sujetas, ya sea por los esfuerzos de flexión y cortante ocasionados por actividad sísmica o viento, o por incidencias de vibración. También es un factor de riesgo el decremento de las propiedades resistentes ocasionado por contaminantes atmosféricos o agentes biológicos. Este es un estudio de tipo experimental, enfocado al análisis de la respuesta mecánica y resistente de las paredes de obra de fábrica sujetas a tensiones de cortante bajo condiciones de carga uniaxial o biaxial. Se investiga la eficiencia de la reparación por medio de inyección de resina líquida epoxi y por rejuntado con morteros epoxico o cementicio, o refuerzos utilizando compuestos CFRP, GFRP y AFRP y aplicaciones de placas de madera micro laminada o embaldosado cerámico. El trabajo se fundamenta en cuatro campañas experimentales en las que se han llevado a cabo ensayos utilizando paneles y probetas de obra de fábrica de ladrillo macizo. Se establecen modelos de comportamiento a partir del análisis de los resultados obtenidos en las campañas experimentales. A través de los parámetros observados se ha analiza cualitativamente la influencia en la resistencia y rigidez de los tratamientos de reparación y refuerzo. Se determinan las curvas de comportamiento de las muestras en términos de tensión-deformación de las envolventes de rotura. Estos estudios se realizan tanto para carga monotónica creciente como para carga cíclica. Por último se lleva a cabo un análisis comparativo de la eficacia de los diferentes tratamientos de reparación y refuerzo estudiados. / During the last decade, a significant effort research has been addressed to the study of the mechanical response and strength techniques for masonry estructures. Most of these studies are focused on the development of techniques for the mechanical behaviour of improvement. Particularly, the use of epoxi resin and special cements has been explored. The uses of fibre Reinforced Polymers (FRP) have also been widely studied with the objective of improving the mechanical properties and the strength of the wall.There are many factors that impulse all this developments. The high vulnerability of masonry structural members in tension and shear generates an increment of the risk of structural problems and unestability. The improvement response of masonry subjected to stresses due to changes in use, earthquakes, wind, induced vibration or reduction of the resistance due to biological or atmospheric aggression, are some of the needs that new materials and reinforcements must fulfil.This experimental study is focused on the analysis of the mechanical response of masonry walls, under simultaneous shear forces and in plane uniaxial and biaxial load conditions. The specimens are retrofitted with liquid epoxy resin injection or special mortars, and reinforcing with CFRP, GFRP and AFRP overlays, or wood plates and thin bricks external applications. Four experimental programs were carried out on small walls and solid brick masonry specimens.After the analysis of the experimental results, behaviour models are established. A qualitative evaluation of the effectiveness of different reinforcing and retrofitting procedures is also carried out. Additionally, an experimental failure criteria for these studies are carried out for both monothonic and cyclic loading. In order to measure the effectiveness, a comparative analysis referring to the different treatments studied is finally carried out.

Despite the advance that has led the incorporation of Annex 15 in the Spanish EHE-08, the use of recycled aggregate concrete (RAC) is minimum in structural applications. This regulation limits the percentage of substitution to 20 % of the coarse fraction. Moreover, only the recycled concrete aggregates (RCA) with ceramic particle content less than 5 % and water absorption less than 7 % are accepted. However, recent studies have shown that most of recycled aggregates produced in Spain exceeds these limitations, mainly due to the high content of ceramic material (mixed recycled aggregates), and absorption capacity water. This fact causes that only 15-20 % of construction and demolition waste (CDW) generated in Spain are treated and revalued as a construction material. This mark is below the goal (70 %) fixed in European regulations for year 2020. Currently, the recycled aggregates from CDW are considered as a waste material, only suitable in applications like filling-material in trenches or road subbase. The main objective of the Doctoral Thesis is demonstrate the feasibility of RAC made with a 100 % of mixed recycled aggregates (MRA) in structural applications. To reach this goal, an extensive experimental campaign (in concrete factory, in UPC ¿Luis Agulló¿ Lab and a field test) was carried out. This field test was part of the construction of an underground parking in C/Badajoz (Barcelona). Six diaphragm-walls were cast from as many doses of mixed RAC. In this experience, two properties were added to the concrete, self-compactability and fiber-reinforced. The aim of this decision was prevent the usual casting difficulties in these structural elements. Three months later, the elements were removed and fragmented in order to obtain specimens. Physical, mechanical and durability properties of the concretes were analyzed, and 18 full-scale flexural slab tests were carried out. Additionally, another experience was carried out in ESCOFET 1886, SA plant (Martorell), in order to verify the feasibility of this type of concrete in an industrial process. The results are satisfactory in both applications, opening new promising prospects for this type of concrete. / A pesar del gran avance que ha supuesto la redacción del Anejo 15 de la Instrucción Española EHE-08 para la utilización de los hormigones con áridos reciclados en aplicaciones estructurales, esta reglamentación se limita únicamente a un porcentaje de sustitución del 20 % de la fracción gruesa, siempre y cuando los áridos procedan del machaqueo de hormigón, con un % de material cerámico inferior al 5 %, y una absorción de agua menor al 7 %. En cambio, estudios recientes han demostrado que prácticamente la totalidad de los áridos reciclados producidos en España, incumplen dichas limitaciones, debido principalmente al elevado contenido de material cerámico (áridos reciclados mixtos), lo que a su vez, implica una mayor capacidad de absorción de agua. Este hecho provoca que apenas el 15-20% de los residuos de construcción y demolición generados en España sean tratados convenientemente y revalorizados como material de construcción. Esta cifra es muy inferior al 70 % de reutilización impuesto a nivel europeo para el año 2020. Actualmente, los áridos reciclados procedentes de los residuos de construcción y demolición son considerados como un material inferior, utilizados en aplicaciones de bajo valor añadido como material granular de relleno de zanjas o subbases de carretera. Para corregir esta situación, la presente Tesis Doctoral pretende demostrar la viabilidad de utilizar hormigones cuya fracción gruesa de su esqueleto granular esté compuesta al 100 % por árido reciclado mixto, en aplicaciones estructurales. Para ello, se plantea una extensa labor experimental, compuesta por dos campañas experimentales (una en la planta de hormigonado y otra a nivel de laboratorio), complementada con una prueba piloto. Dicha prueba piloto, enmarcada en la construcción de un aparcamiento subterráneo en la C/Badajoz de Barcelona, consistió en la ejecución de seis pantallas de sostenimiento ejecutadas por bataches, fabricadas con otras tantas dosificaciones de hormigón con árido reciclado mixto. Además, dadas las habituales dificultades de puesta en obra que plantean este tipo de elementos, se decidió dotar a la mezcla de dos propiedades adicionales: la autocompactabilidad e incorporar fibras de acero. Posteriormente, una vez avanzada la excavación, los elementos fueron retirados de la obra y fragmentados, para posteriormente poder analizar aspectos relacionados con la puesta en obra, el comportamiento estructural. Concretamente, se obtuvieron un gran número de probetas-testigo con las que se analizaron las propiedades físicas, mecánicas y la durabilidad de los hormigones, así como ensayos a flexión de elementos "a escala real". Adicionalmente, se llevó a cabo una experiencia en las instalaciones de la empresa ESCOFET 1886, S.A, a fin de verificar la viabilidad de introducir este tipo de hormigones en un proceso industrializado, y especialmente para la fabricación de elementos de mobiliario urbano. Los resultados obtenidos en ambas experiencias son satisfactorios, abriendo nuevas perspectivas más prometedoras a este tipo de hormigones.

El comportamiento a fatiga de las mezclas bituminosas es de vital importancia para el diseño de pavimentos. Como componente que cohesiona la mezcla, el ligante hidrocarbonado influye fuertemente en esta propiedad de la mezcla. Por ello es necesario estudiar el comportamiento a fatiga de este material. Clásicamente las propiedades de los ligantes en condiciones de fatiga han sido estudiadas mediante la obtención de la ley de fatiga del material. Para ello son necesarios numerosos ensayos cíclicos a amplitud de deformación o carga constante, denominados barridos de tiempo. Este tipo de ensayos son largos y costosos. Esta tesis doctoral presenta un nuevo procedimiento de ensayo que pretende caracterizar el comportamiento a fatiga de ligantes con menor número de ensayos y de menor duración. El nuevo procedimiento se basa en aplicar ensayos cíclicos de amplitud de deformación ascendente. Este tipo de ensayos son conocidos como barridos de deformaciones y por ello, el nuevo procedimientos se nombró EBADE (Ensayo de BArrido de DEformaciones). Previo a un procedimiento inicial de calibración el EBADE ha sido empleado para caracterizar el comportamiento a fatiga de varios ligantes y se ha demostrado que los resultados obtenidos mediante este ensayo están relacionados con la ley de fatiga del material, cuya obtención implica un consumo de tiempo muy superior. Así mismo, se ha demostrado que la pérdida de módulo experimentada por el ligante durante los ensayos cíclicos es, en su mayor parte, debida a la tixotropía del material y no a un proceso de daño irreversible. Como aportación final, se propone el empleo de dos parámetros obtenidos en los ensayos EBADE, el módulo inicial y la deformación de fallo, como parámetros característicos del comportamiento de los ligantes bituminosos a fatiga, en substitución de las leyes de fatiga obtenidas por medio de los ensayos de barrido de tiempo. / The fatigue behavior of bituminous mixtures plays a major role in pavement design. The asphalt binder has a strong influence in that property and because of that it is necessary to study its fatigue behavior. Typically the fatigue properties of binders have been studied by obtaining the fatigue law of the material. This requires several cyclic tests at constant strain or stress amplitude, called time sweep tests. Such tests are long and expensive. This thesis presents a new test procedure that aims to characterize the fatigue behavior of binders with fewer and shorter tests. The new procedure is based on applying increasing strain amplitude cyclic tests. The test was called EBADE, standing for strain sweep tests in Spanish. Prior to an initial calibration procedure, the EBADE has been used to characterize the fatigue behavior of several binders and demonstrated that the results obtained by this test are related to the fatigue law of the material, which calculation involves several time consuming tests. In addition, it has been proven that modulus loss experienced by the binder during cyclic testing is mostly due to the thixotropy of the material and not to a process of irreversible damage. As a final remark, two parameters obtained in the EBADE tests, initial modulus and failure strain, are proposed to characterize the fatigue behavior of asphalt binders, instead of the fatigue laws obtained by means of the time sweep tests.

The theoretical, technical, and multidisciplinary specificity of the Architectural Restoration education often entails the knowledge fragmentation and makes the student lose the necessary global and complex view of the matter. In this educational research project we seek to improve the architect's ability to analyze, reflect and especially to synthesize during the intervention's process in patrimonial buildings. The main education method applied is based on the systemic method to restore patrimonial buildings. This method uses as a comprehension tool the systemic approach from Mario Bunge, as an axiological basis the Aloïs Riegl value theory adapted to 21th century and finally the praxis from Antoni González and the Objective Restoration. The original hypothesis is that the use of a method in which the student manages the specialized information using project based learning, cooperative leaming with role plays and debates, allows the work team to reach a wider consensus on the use of this information in the project and therefore it helps to involve it in the development of the design proposal. The final method designed after all the process has been called Cooperative an Crithic Project Based Leamint (CCPBL) The whole project consists of three case studies to be carried out in the UPC University (Barcelona, España). In all of them, four student's teams have analyzed, evaluated and planned in an existing patrimonial building under a real restoration process from we had all the previous studies made. The selected buildings were World Heritage Momuments like the Tempio Duomo di Pozzuoli (Napoli, Italia} or the Pabellón de Sant Manuel en el Hospital de Sant Pau (Barcelona, España). Along the whole analysis process several specialized roles has been assigned to the students: architect, historian, art restorer and archeologist. They had to form multidisciplinary teams with one specialized student from each area. They all had their specific information and competences, and in several classrooms's meetings they had cooperative learning sessions using the jigsaw technique involiving role plays. In this kind of sessions they use to have a primary meeting between specialists to deep into the specific knowledge and then they returned to the basis multidisciplinary group to transfer this knowledge. In an addition to this cooperative work they have been using during the whole process a wiki site linked to each specialty. The evidences collected about the active learning utility to incorporate the specific knowledge into the design proposal are very positive, especially for workshop's classroom attendance and the degree of satisfaction achieved about the utility of the process. But further than this global opinion, in a correlation analysis some of the questionnaires variables show an important correlation in this following key issues: the specialist's discussion improves the consensus achievement in the main project choices, and the taken choices are much more consistent with the previous analysis. These variables are considered crucial to link the beginning objectives to the final didactic method. / La especificidad teórica, técnica y pluridisciplinar de la enseñanza de la restauración arquitectónica comporta que, muy a menudo, se fragmente en distintos ámbitos de conocimiento y que el alumno pierda la imprescindible visión global y compleja del proceso de restauración. Este proyecto de investigación docente tiene como objetivo mejorar las capacidades de análisis y reflexión, y especialmente de síntesis y visión global, en la actuación de los arquitectos en edificios patrimoniales. El método general de enseñanza aplicado se basa en el método sistémico para realizar Proyectos de Restauración. Este método tiene como herramienta general de comprensión y actuación el enfoque sistémico de Mario Bunge (Bunge, 2002), como fundamento axiológico la teoría de valores de Aloïs Riegl (Riegl, 1902) adaptada al siglo XXI y la praxis proyectual del “Restauro Critico” y la “Restauración objetiva” de Antoni González (González Moreno-Navarro, 1999). La hipótesis de partida es que la utilización de un método en el que el alumno gestiona la información especializada mediante metodologías activas, permite que el equipo llegue a un mayor consenso acerca de la utilización de esta información en el proyecto y por lo tanto la involucre en el desarrollo conceptual de la propuesta. El modelo didáctico diseñado para conseguir los objetivos propuestos, se ha basado en metodologías pedagógicas activas. Su estructura principal es la del Aprendizaje Basado en Proyectos, a la que se le han añadido técnicas didácticas de trabajo cooperativo como el puzle mediante role play (Aronson et al., 1978) y la controversia argumentada (Betancourt Zambran, 2010), adaptadas al contexto de la restauración arquitectónica. El modelo didáctico final se ha denominado Aprendizaje Basado en Proyectos Cooperativo y Crítico (ABPCC). Este trabajo de investigación expone el proceso de desarrollo de este modelo, a partir de su aplicación en el contexto del máster de Tecnología en la arquitectura de la ETSAB y en el curso de posgrado en Restauración Arquitectónica: del análisis constructivo-estructural a las tecnologías de intervención de la UPC School of Professional and Executive Development en un proceso que ha tenido una duración de tres cursos académicos y ha implicado doce grupos de estudio. En equipos de cuatro, los alumnos han analizado, valorado e intervenido en un edificio existente en proceso de restauración del cual se disponía de toda la información real necesaria. Los edificios seleccionados para ello han sido Monumentos de la Humanidad como El Tempio Duomo di Pozzuoli (Napoli, Italia) y el Pabellón de San Manuel del Hospital de Sant Pau (Barcelona, España). Durante el proceso de análisis y hasta el desarrollo final del proyecto se les adjudicó un rol de, arquitecto, historiador, especialista en construcción histórica y restaurador, reforzando la capacidad de los discentes para llegar a un consenso acerca de la intervención mediante las técnicas didácticas expuestas. Además de las sesiones presenciales en las que los distintos grupos de especialistas profundizaban en su conocimiento específico con la participación de expertos reales, durante todo el desarrollo de los distintos ejercicios, el modelo ha permitido la posibilidad de mantener este proceso de debate acerca del conocimiento especializado a través del entorno virtual de las asignaturas. Las evidencias recogidas acerca de la utilidad del modelo didáctico para conseguir los objetivos planteados son muy positivas, especialmente por el alto grado de asistencia a los talleres (98% de media) y la valoración general obtenida acerca de la utilidad del proceso (8.7 sobre 10 de media). Pero más allá de esta valoración general, en el análisis correlativo de algunas variables de los cuestionarios se ha obtenido una gran correlación en los siguientes aspectos: la discusión entre expertos mejora el consenso en las decisiones de proyecto (8.3 sobre 10 de media) y las decisiones tomadas en el proyecto son más coherentes con el análisis previo (8.6 sobre 10 de media).

A significant number of buildings are supported by load-bearing masonry walls. The preservation of these worldwide used structures is a sustainable alternative. However, there is little research about the structural response of these particular elements if compared with others like concrete or steels framed structures. Hence, a further study of the load-bearing masonry walls is necessary as a starting point for the preservation activities. The load-bearing masonry walls are usually subjected to a vertical eccentric loading condition, which is related with their complex structural response. This response is characterised by the second-order bending effects due to the eccentricity of the load, the non-linear compressive response of the masonry and its almost negligible tensile strength. Thus, strengthening these walls, in order to increase their load-bearing capacity, is an interesting upgrading alternative to enhance their life-cycle. In this thesis, an experimental campaign has been carried out. It consisted of hundreds of characterisation tests to obtain the mechanical properties of the component materials which have been used to build twenty-nine full-scale walls. Twenty of these walls were unreinforced and the other nine were TRM (Textile Reinforced Mortar) strengthened. All of them have been tested under eccentric compressive loading conditions. The analysis of the strengthened walls has allowed studying the influence of the strengthening mortar type on the load-bearing capacity. The effects using anchors or embedding different types of fibre grids have been also analysed. A bidimensional (2D) simplified micro-model has been implemented to analyse these structural cases. This numerical tool has been validated using the data from the experimental campaign. Finally, analytical methodologies have been proposed to calculate the load-bearing capacity of unreinforced and TRM-strengthened brick masonry walls. Similarly, two current standards, Eurocode-6 and ACI-530 have been applied to the analysed cases and their results have been compared with the experimental ones. The results show that the TRM provides a load-bearing capacity increase over 100% and homogenises the structural response, which becomes stiffer. Regarding the simulations, the proposed numerical model provides accurate results, which are better for the cases with larger slenderness or larger eccentricity of the applied load. Finally, the proposed analytical methods provide acceptable results, which are more accurate than the ones obtained by applying the formulations included in the analysed standards. / Un nombre significant d'edificis estan suportats per murs de càrrega d'obra de fàbrica. La preservació d’aquestes estructures que s’utilitzen arreu del món is una alternativa sostenible. No obstant això, hi ha molt poca recerca en relació a la resposta estructural d’aquests elements particulars si es compara amb altres com les estructures porticades d’acer o formigó. Per tant, és necessari un major estudi dels murs de càrrega d’obra de fàbrica com a punt de partida de les actuacions de preservació. Normalment, els murs de càrrega estan subjectes a patrons de càrrega vertical excèntrica, cosa que està relacionada amb la seva resposta estructural complexa. Aquesta resposta es caracteritza pels efectes de flexió de segon ordre degut a l’excentricitat de la càrrega, per la resposta no linear a compressió de l’obra de fàbrica i per la seva, pràcticament negligible, resistència a tracció. Per tant, el reforç d’aquests murs, per tal d’augmentar-ne la seva capacitat resistent is una alternativa de millora interessant per allargar la seva vida útil. En aquesta tesi s’ha dut a terme una campanya experimental. Aquesta ha consistit en centenars d’assaigs de caracterització de les propietats mecàniques dels materials components utilitzats per construir vint-i-nou murs. Nou d’aquests es van reforçar amb Textile Reinforced Mortar, TRM, i els altres vint van ser assajats sense reforç. Tots van ser sotmesos a compressió excèntrica. L’estudi dels murs reforçats ha permès analitzar la influència del tipus de morter de reforç, l’efecte de disposar ancoratges o la dependència de la capacitat resistent en el tipus de malla de fibra utilitzada. S’ha implementat un micromodel simplificat bidimensional (2D) per analitzar els casos estructurals proposats. Aquesta eina numèrica ha estat validada utilitzant les dades de la campanya experimental. Finalment, s’han proposat mètodes analítics per calcular la capacitat portant dels murs sense reforç i dels reforçats amb TRM. De forma semblant, s’han aplicat dos normes actuals, l’Eurocodi-6 i l’ACI-530, als casos d’estudi per tal de comparar-ne els resultats amb els experimentals. Els resultats mostren que el TRM aporta un augment de la capacitat resistent de més del 100% i homogeneïtza la resposta estructural que esdevé més rígida. En relació a les simulacions, el model numèric proposat obté resultats acurats, els quals són millors pels casos de major esveltesa o més excentricitat de la càrrega. Per acabar, els mètodes analítics que es proposen aporten resultats acceptables, els quals s’ajusten millor als experimentals que els obtinguts aplicant les formulacions de les normatives.

Esta tesis aborda el diseño de productos que se adaptan a necesidades cambiantes, alargando su vida de uso. Ya existen actualmente productos que alargan su vida de uso, pero no existen metodologías que asistan al diseñador en su ideación y evaluación. Además de asistir al diseñador, también es necesario ayudar al usuario a conocer las ventajas que proporcionan este tipo de productos, sobre todo cuando el nuevo producto soluciona problemas en los que el usuario no tiene experiencia previa. El objetivo de la tesis es desarrollar pautas que permitan conceptualizar y evaluar nuevos conceptos de productos que alargan su vida de uso mediante el aumento del valor de uso función, implementando nuevas funcionalidades que cubran necesidades futuras del usuario, prolongando su utilización en el tiempo o incrementando la frecuencia de utilización del mismo. La parte final de la tesis describe un experimento realizado para analizar la percepción del usuario ante este tipo de productos. Este experimento ha servido para comprobar la aceptación del producto antes de su lanzamiento al mercado detectando inconsistencias de diseño a mejorar en fases posteriores. / This thesis addresses the design of products that adapt to changing needs, extending their service life. Nowadays, there are products that extend their useful life, but ther are no methodologies which assist the designer in his ideation and evaluation. In addition to attending the designer, it is also necessary to help the user to understand the advantages provided by this type of product, especially when the new product solves problems which the user has no previous experience for. The aim of the thesis is to develop guidelines that allow conceptualising and evaluating new product concepts that extend their useful life by increasing the value of use function, implementing new features that solve future needs, prolonging its use over time or increasing the frequency of use. The final part of the thesis describes an experiment conducteb to analyse the user perception to these products. This experiment has served to verify the acceptance of the product before market release, so design inconsistencies can be detected in order to improve it in later phases.

During the last third of the twentieth century a gradual spreading of a general protective consciousness throughout society has occurred. The important changes of the productive, economic and social fabric of society have provoked a functional obsolescence. At the same time there has been an increase in testimonial and sentimental value of this architecture. It is necessary to demand an interpretive space which has not been taken into consideration until recently. Human beings tend to classify the world around them and which they construct. Nowadays, we must go one step further and consider the rules of the game which are not written which determine the adaptation to a new society. Where does all the collection of knowledge from the past remain? The more traditional the landscape is and the more it differs from the urban surroundings the more attractive it is for tourism. Abandoned buildings are now appreciated more. We live in a period of recuperation and excitement for the rural areas. The return o nature becomes a myth but, at the same time, it signifies a change in its function. The new use of rural areas implies the disappearance of traditional activities and the acceptance of a new role which is more service oriented and directed to the tourism sector. This is when we enter into a contradiction of values regarding space and its function. The social composition of the area studied is essential in order to understand the concepts of the rehabilitation taken place in the area. The social connotations of the area determine the type of developer and the desired end product. We are facing a new occupant who desires to own a prestigious real estate value. We are not dealing with preserving the collective memory by taking care of the heritage as was once done when restoring and rehabilitating the heritage. Technical and scientific means exist for this which is separate from the heritage. So then, through which concept does the value of the heritage produce itself? It answers to the demand of entertainment of the society at leisure, giving it social status and a distinction associated with the using heritage property. The diversity of cultures is disappearing due to universal globalization and dominant pressure of only one way of lifestyle. Rehabilitation forces us not to forget the understanding of the local traditional context and to thus stop the distortions of making everything universal. Architects must be alert and flexible culturally in order to understand the surroundings they are dealing with. The need to keep budgets low often makes an immediate profit the main goal which causes many ancestral techniques which could be used to be forgotten or just not used. With time this causes the loss of the particular construction types of each area to be lost. There are two main reasons that make the rehabilitation of these types of old properties follow just the necessary norms. The first is that the client may not be aware of the cultural surroundings and the importance of keeping within the traditional style. Secondly, some architects follow only what the clients request without giving suggestions based on cultural knowledge of the area. / A lo largo del último tercio del siglo XX se ha producido la propagación gradual de la conciencia protectora en toda la sociedad del patrimonio anónimo. Las transformaciones profundas del tejido productivo, económico y social han ido provocando la obsolencia funcional ya su vez han ido aumentando el valor testimonial y sentimental de esta arquitectura, testimonio de una organización productiva y familiar fundamental en la historia del país que nuestra generación ha visto escapar. Cabe reclamar un espacio interpretativo que no se ha tenido en cuenta hasta hace muy poco tiempo. Por sistema, el ser humano tiende a clasificar el mundo que te rodea y que también construye, pero ahora debemos dar un paso más y plantearnos cuáles son las reglas del juego no escritas que determinan la adaptación a la nueva sociedad. ¿Dónde queda el capital de conocimientos recogido tanto tiempo atrás? Cuanto más tradicionales son los paisajes y cuanto más se diferencian del medio urbano, más atractivos ofrecen de cara al turismo. Las edificaciones abandonadas ahora son muy valoradas, vivimos una época de recuperación y exaltación de la ruralía. El retomo a la naturaleza se convierte en un mito, pero también un cambio de funcionalidad, ya que la nueva utilización del territorio rural implica la desaparición de actividades tradicionales y la adopción de un nuevo papel relacionado con la prestación de servicios y la producción de espacios turísticos. y es cuando entramos en una contradicción de valores de espacios y funcionalidades. El encuadre social de la comarca estudiada es fundamental para poder llegar a comprender los conceptos de rehabilitación que se han llevado a cabo en la zona. Las connotaciones sociales de la comarca determinan el tipo de promotor y el producto deseado. Estamos frente a un nuevo ocupante que busca poseer un valor inmobiliario de prestigio. No se trata de conservar la memoria colectiva mediante el cuidado del patrimonio, tal como en origen se fundamentó el concepto de la restauración y rehabilitación del patrimonio, pues para esta tarea ya cuenta con medios técnicos y científicos ajenos al patrimonio. Entonces, ¿en función de que concepto se produce la valorización de este patrimonio? Responde a la demanda de distracción de la sociedad del ocio, confiriéndole, suplementariamente, el estatus social y la distinción asociadas al consumo de los bienes patrimoniales. Se está perdiendo la diversidad de culturas diferenciadas debido al universalismo globalizador y la presión hegemónica de un solo modo de hacer. La rehabilitación nos obliga a no dejar de lado la comprensión del contexto tradicional local y por ende parar las distorsiones del hacer universal. Los arquitectos deben estar culturalmente atentos y flexibles a entender el entorno donde se interviene. Pero el reduccionismo monetario del discurso económico actual se impone y rechaza todo aquello del que no sea posible obtener un beneficio inmediato lo cual conduce al olvido y desuso de técnicas ancestrales de comprobada eficacia que no se adaptan a las premisas dictadas. Esto con el tiempo conlleva la pérdida y la indefinición de las peculiaridades constructivas propias de cada zona. Existen dos razones principales que dirigen que la rehabilitación de este patrimonio solo atienda a requerimientos formales: el hecho de estar dirigidos a un público y consumidor (pues se trata de un valor de mercado) que no ha realizado el recorrido iniciático previo para poder valorar mas allá de las simples formas o materiales, deposita eI deseo de conservación de formas pretéritas bajo la mirada reductora del aspecto formal. La desafección de los arquitectos responsables de llevar a cabo estas obras. Su intervención se limita a responder a los requerimientos del consumidor. En general el colectivo de arquitectos no se siente responsables a la hora de entender la rehabilitación más allá de los requisitos formales y no consideran que un asesoramiento más completo sea necesario.

En esta tesis se trata de la adaptación del Método del Punto Material al análisis de problemas geotécnicos incluyendo el comportamiento hidromecánico de materiales en condición saturada. El Método del Punto Material ó MPM (Sulsky et al. 1994, Sulsky et al. 1996) combina ventajas del método de los elementos finitos y de los métodos de partículas. Podría describirse como una extensión del método de los elementos finitos en el que se utiliza una malla para resolver las ecuaciones de gobierno, mientras que el continuo ó el material se representan mediante "puntos materiales" ó "partículas" langrangianas de masa fija. En el MPM la información que transportan las partículas: cantidad de movimiento, tensión, deformación etc. se "proyecta" en la malla para cada paso de la solución. Esta cubre íntegramente el dominio del problema y en ella se imponen las condiciones de contorno. Luego de resolver en la malla las formas discretas de las ecuaciones de gobierno, se actualiza la posición de las partículas y la información que transportan. Así, al final de cada paso, la malla puede descartarse porque toda la información la transportan las partículas. Se evitan al mismo tiempo la distorsión de la malla para grandes desplazamientos (mesh tangling) y los problemas de convección. El método se adapta especialmente a problemas dinámicos de grandes desplazamientos y deformaciones finitas e incorpora en forma natural un algoritmo de contacto sin deslizamiento que facilita su utilización en problemas de interacción entre sólidos.El análisis de problemas geotécnicos hidromecánicos utilizando el MPM requiere del desarrollo de algoritmos para resolver el acoplamiento entre el esqueleto de suelo y las fases agua y/o aire y de la regularización del problema de localización de deformaciones para evitar que las soluciones dependan en forma patológica de la malla, que en el caso del MPM es una malla "soporte". En este trabajo se ha desarrollado un algoritmo explícito, en el marco del Método del Punto Material, que resuelve el problema acoplado presión de poros-desplazamiento. Además se ha adaptado al MPM un procedimiento numérico para la introducción de discontinuidades fuertes en la mallasoporte (Wells et al. 2001, Wells et al. 2002). Se ha continuado con el desarrollo del código Geopart (Zabala et al, 2004) que utiliza una versión explícita del MPM con un algoritmo incrementalmente objetivo para deformaciones finitas que incluye: construcción, análisis acoplado presión-desplazamiento en tensiones efectivas y modelos constitutivos sencillos.En general el colapso de presas de materiales sueltos es inadmisible. Las presas utilizadas para almacenar agua se ubican en muchos casos, aguas arriba de ciudades importantes, en zonas donde la amenaza sísmica puede ser muy alta. Por otro lado el porcentaje mayor de los colapsos ocurridos en el mundo corresponde a los de presas de residuos mineros. En particular el colapso de la presa de residuos mineros de Aznalcóllar, (Alonso et al. 2006, Alonso et al. 2006, Gens et al. 2006) que se toma en esta tesis como caso de estudio, causó un daño ambiental muy importante. Este es un caso muy interesante por sus características de rotura progresiva, que ha sido generada por la construcción extendida durante muchos años del dique y la existencia de una arcilla frágil de muy baja permeabilidad en su fundación. La simulación y explicación del mecanismo de colapso observado en Aznalcollar no es trivial. Se ha modelado la construcción de la presa y el proceso de su falla progresiva hasta el colapso.Además se ha estudiado el comportamiento dinámico con grandes deformaciones de una presa de grava con pantalla de hormigón ubicada una zona donde la amenaza sísmica es muy elevada.

Las mezclas bituminosas utilizadas en la ejecución de un firme deben conseguir determinadas características estructurales y funcionales requeridas en un pavimento flexible para garantizar su resistencia y durabilidad durante el período de diseño.El control de calidad sobre el producto fabricado suele realizarse mediante el ensayo Marshall, extrayendo una muestra de la planta asfáltica y determinando su resistencia a las deformaciones plásticas. Sin embargo, la calidad final del producto, es decir, de la mezcla extendida y compactada sólo se controla mediante la extracción de testigos para la determinación de su densidad y su comparación con la densidad Marshall patrón. Durante el proceso de transporte, extendido y compactación pueden producirse fallos y deterioros, como escurrimiento del ligante, segregación del árido grueso o trituración del material, que pueden influir en la calidad final y que de este modo no se consideran ni se detectan.Es por ello que se ha llevado a cabo un estudio sobre la aplicación del ensayo de tracción indirecta orientado a la búsqueda de una metodología de control de calidad de mezclas bituminosas que evalúe las características mecánicas de la mezcla y no sólo su compacidad. Este procedimiento tiene la ventaja de poder realizarse directamente sobre los testigos extraídos del firme para el control de densidades y por tanto no implica ninguna actuación adicional sobre el mismo.Se ha aplicado este ensayo sobre testigos extraídos durante el control de ejecución de diferentes obras y también sobre probetas elaboradas en laboratorio, comparando los resultados y comprobando que el parámetro determinado, la resistencia a tracción indirecta, está correlacionado con la densidad y es capaz de evaluar a la mezcla con mayor sensibilidad que la acusada por la compacidad.A través del análisis de toda esta información se ha establecido un criterio de aceptación de la mezcla bituminosa puesta en obra, basado en la recomendación de unos valores mínimos a conseguir en cada una de las mezclas estudiadas y en un factor de calidad en función de la diferencia entre la resistencia de la mezcla fabricada y la conseguida tras su extensión y compactación en obra. Este criterio asegura el nivel de calidad para el que la mezcla ha sido diseñada y resuelve los conflictos que suelen presentarse durante su control con las técnicas actuales. / Hot bituminous mixes used in the construction of asphalt layers should get certain structural and functional characteristics required in a flexible pavement in order to ensure their resistance and durability during its design life.The quality control of bituminous mixes is usually developed by means of the Marshall test, taking a sample from the mixing plant and determining its permanent deformation resistance. However, the quality of the compacted mixture is only controlled by extracting cores from the layer for determining their density and comparing it with the Marshall reference density. During the processes of transport, laying and compaction, failures could take place, such as binder drainage, coarse aggregate segregation or crushing, that could affect the quality of the end product and that are not considered neither detected.That is the reason why a study has been carried out focused on the application of the indirect tensile test, towards the search of a methodology of quality control of bituminous mixes that evaluates the mechanical characteristics of the mixture and not only its compactness. This procedure has the advantage of being conducted directly using the cores taken from the pavement for the density control and therefore it implies no more additional actuation.This test has been performed on field cores during the construction of several pavements and also on laboratory moulded specimens. By comparing the results it was observed a good correlation between the density and the calculated parameter, the indirect tensile strength. Besides, this test is able to assess the mixture with more sensitivity than that derived from the compactness analysis.The analysis of the data obtained during the experimental stage has led the author to propose a new approach of the compacted bituminous mixture acceptance. This proposal is based on the recommendation of minimum values to reach on the different mixtures and in a quality factor that is a function of the difference between the plant mix samples strength and the field cores one. This approach assures that the constructed layer has got the quality level aimed on the mixture design and solves the troubles that usually appear during the control with the current procedures.