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Memoria para optar el título de Ingeniero Civil / El escenario actual del mercado, en cuanto a competitividad en cualquier área de trabajo, hace que las empresas estén constantemente evaluándose y proponiendo mejoras a las metodologías de trabajo utilizadas en pos de optimizar continuamente sus procesos, manteniendo estándares de servicio conforme a lo declarado. Es considerando esta situación, y con el objetivo de aumentar la productividad, junto con asegurar el cumplimiento de su Política de Calidad, que en la División Hormigones Control del IDIEM se aborda el presente estudio tendiente al mejoramiento de las actividades involucradas en la toma de muestras de hormigón fresco, actividad primordial del servicio de control de resistencia del hormigón utilizado en obra. El trabajo comprende la identificación de procesos, volúmenes de trabajo, recursos humanos, equipos y materiales demandados en las distintas fases del muestreo, para posteriormente implementar y evaluar mejoras que redunden en mayor productividad y en aumentar la calidad de prestación del servicio. Por una parte se apunta a aumentar la circulación de los moldes utilizados en la confección de las muestras, permitiendo una operación más eficiente. Para lograrlo, se implementa entre otras medidas la utilización de equipos destornilladores mecánicos que faciliten la operación y disminuyan los tiempos de armado y desmolde de probetas. Mediante la técnica del muestreo de trabajo se observan aumentos de rendimiento de un 11% aproximadamente, lo que representa incrementos en la capacidad de respuesta a la demanda y aumentos significativos en los ingresos percibidos por la División. Por otro lado, considerando que la imagen de la División queda en gran parte definida por el manejo y la entrega del informe con resultados de los ensayos, se estima pertinente intervenir en lo relativo a la reducción del tiempo de liberación del documento. Para ello se implementa un programa de capacitaciones y revisiones continúas de las actividades realizadas por el personal administrativo, que buscan resolver las falencias típicas detectadas en la confección del documento. En este punto, si bien las mejoras introducidas al proceso significan una disminución aproximada de un 70% en la generación de informes con falencias, queda en evidencia que será necesario implementar modificaciones a nivel de validación y firma para disminuir sus tiempos de liberación y entrega al cliente.

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Ingeniera Civil / La propuesta de trabajo de título consiste en analizar la aplicabilidad en Chile de la guía Pautas para el Control de Fisuración en Hormigón Masivo elaborada por el Instituto del Concreto de Japón en el 2008. Más específicamente, se propone analizar el método descrito en dicha guía para la determinación de la probabilidad de fisuración térmica de una estructura de hormigón masivo y determinar su aplicabilidad en las construcciones de nuestro país. Para esto se realizará el análisis térmico y el análisis de esfuerzo a un bloque de hormigón masivo de 1.07 m × 1.07 m × 1.07 m mediante un programa computacional que utiliza el método de elementos finitos. Los resultados de ese análisis teórico se comparan con los resultados empíricos obtenidos por Lawrence (2009). Además, sobre la base de estos análisis y aplicando los criterios entregados por la guía Pautas para el Control de Fisuración en Hormigón Masivo 2008 , se determinará la probabilidad de fisuración del bloque modelado. La probabilidad obtenida se compara con el estado actual de fisuración del bloque experimental. A través de los análisis computaciones realizados, y teniendo en cuenta la guía del Instituto del Concreto de Japón, se puede recrear todo el proceso de verificación de fisuración térmica propuesto por dicha guía, comprobando que, en efecto, es posible predecir el estado de fisuración de una estructura de hormigón.

El objetivo del presente trabajo es estudiar e investigar el comportamiento mecánico de las unidades de albañilerías de Hormigón Celular Autoclavado (HCA), buscando explicar los problemas de fisuración que frecuentemente ocurren en muros y tabiques construidos con este material. Para esto se realizó un análisis del comportamiento de las viviendas de albañilería de HCA, construidas en los últimos 15 años en el país, centrándose especialmente en los problemas constructivos y las patologías recurrentes que han dado origen a reclamos por parte de los propietarios afectados. Además se realizó una recopilación de información relevante para el conocimiento y uso de este material, las normas (nacionales e internacionales) vigentes que rigen la construcción de este tipo de albañilería. En este estudio se desarrollaron algunas series de ensayos tendientes a caracterizar el comportamiento de las unidades de HCA frente a situaciones a las que pueden estar expuestas las viviendas construidas con este material, evaluándose además una solución para refuerzo en zonas de concentración de tensiones y para reparación de fisuras generadas eventualmente en dichas zonas. Para la caracterización de estos materiales se recurrió tanto a la Norma NCh 2432 Of.99 referida a las especificaciones de los bloques de HCA, como a la normativa nacional de elementos similares (bloques de concreto, ladrillos cerámicos, etc.) y a la normativa internacional que cubren los requerimientos ensayos para el HCA. A parte de entregar un análisis del comportamiento mecánico de las unidades de HCA se desarrolló un procedimiento de ensayo para medir las variaciones dimensionales de las unidades de HCA en ciclos de humedad - secado consecutivos. A partir de los resultados obtenidos se comprueba que el HCA presenta una variación dimensional importante, directamente ligada al nivel de humedad absorbida y a su vez se puede inferir que esta variación aumenta en el tiempo a medida que las albañilerías estén sujetas a más ciclos de exposición. A partir de éstos resultados se proponen recomendaciones para el control de la fisuración en albañilerías de HCA, y se plantean algunas posibles líneas de investigación complementarias para un mejor conocimiento de este sistema constructivo.

Ingeniero Civil / El presente trabajo tuvo por objetivo analizar el comportamiento de las columnas que soportan el viaducto de la línea 5 del Metro de Santiago, específicamente al sur de la estación Mirador, ubicada en la comuna de La Florida, Santiago; durante el terremoto del 27 de febrero del 2010. El análisis en el tiempo se realizó mediante un modelo de elementos finitos utilizando el software SAP 2000, usando como input los registros de aceleración del terremoto y obteniendo los esfuerzos en la base de las columnas. El objetivo de esto fue determinar la demanda sobre las cepas producidas por el evento sísmico. Se determinó la capacidad nominal a flexo-compresión utilizando los planos estructurales facilitados por Metro y la rutina Section Designer de SAP2000, obteniendo así los diagramas de interacción de las cepas los que se compararon con las solicitaciones determinadas en el análisis en el tiempo. Por otro lado, se determinó la resistencia nominal al corte para contraponerlos con las fuerzas obtenidas anteriormente. Además, se estudió el comportamiento de los aisladores instalados entre los viaductos y las cepas ante las solicitaciones sísmicas. Finalmente, se concluye que las cepas no incursionaron en el rango plástico durante el terremoto del 27 de febrero del 2010, evidenciando el buen comportamiento de la estructura.

Debido al desarrollo tecnológico que ha tenido el hormigón en los últimos años, se ha generado una tendencia a la mayor fisurabilidad a edad temprana. Para abordar el estudio de este comportamiento, se ha puesto a punto un método de ensayos que permite conocer la influencia de dos procesos de elaboración y distintas variables de composición, que afectan al proceso de secamiento y retracción del hormigón. Para ello, nos hemos basado en la metodología entregada por la norma ASTM C 1579, la cual evalúa la fisuración en hormigones con adiciones de fibras, para proponer una metodología que permita evaluar la retracción en el proceso de secado del hormigón. El objetivo de este estudio es comparar las características de fisuración de hormigones con altas dosis de material cementicio, en el ensayo de retracción impedida, teniendo como variables la finura y contenido de puzolana en el material cementicio, y el método de elaboración de la mezcla. Para cumplir este objetivo, se prepararon cuatro dosificaciones diferentes de material cementicio, los que fueron mezclados mediante un método de mezclado convencional y en dos etapas, para luego ser puestos bajo condiciones de alta evaporación. De los resultados obtenidos se tiene que a mayor porcentaje de puzolana, el tiempo de aparición de la fisura disminuye para los hormigones confeccionados mediante método de mezclado convencional, sin embargo, para los hormigones confeccionados mediante el método de mezclado en dos etapas, este tiempo se mantiene más bien constante, con leves diferencias entre los tiempos obtenidos. En cuanto a los hormigones con distinta finura de la puzolana adicionada, no se observa un diferencia sustancial en los resultados obtenidos. En cuanto al ancho de la fisura, el general son mayores para los hormigones confeccionados con el método de mezclado convencional, mientras que no existe una diferencia clara en los anchos de fisura promedio para hormigones confeccionados con material cementicio de distintos porcentajes o finuras en la puzolana.

Ingeniero Civil / El objetivo principal del presente Trabajo de Título es estudiar la efectividad de un ensayo de medición de la resistencia del hormigón a la penetración de ión cloruro, el método Nordtest NT Build 492, comparándola con la del método ASTM C 1202, a través de ensayos a hormigones con dosificaciones típicas de las correspondientes a hormigón marino y teniendo como referencia un hormigón convencional para uso estructural. Se contempla además investigar la influencia de la incorporación de fibras sintéticas de PP (macrofibras) en el comportamiento de estos hormigones bajo ambos métodos de ensayo. Las variables principales del estudio son la incorporación de microsílice para mejorar el comportamiento del hormigón frente a la penetración de ión cloruro y especialmente su efectividad para controlar la mayor permeabilidad asociada a la inclusión de fibras sintéticas en el hormigón; por otro lado, el nivel de microfisuración inducido en las probetas, previo a los ensayos de penetración de cloruros, variable implementada mediante la aplicación de dos niveles de carga, 20% y 40% de la carga de rotura en compresión. Esto último, a fin de verificar la influencia de la fisuración en el proceso de difusión de cloruros para los distintos hormigones ensayados. De los resultados de los ensayos comparativos realizados se deduce, por una parte, la existencia de una correlación aceptable entre ambos ensayos que hace posible asociar niveles de coeficientes de difusión correspondientes a las distintas clases de permeabilidad a cloruros de hormigones que establece la ASTM C 1202. Por otro lado, se verifica que la inclusión de microsílice resulta decisiva para la obtención de hormigones de calidad aceptable para obras expuestas a ambiente marino, cuando las especificaciones contemplan la incorporación de macro fibras sintéticas como medida de control de la fisuración de la estructura. Finalmente, se recomienda investigar para distintos tipos y contenidos de fibra sintética el comportamiento frente a la penetración de cloruros de hormigones marinos, variando la composición de la matriz cementicia del hormigón.

Ingeniera Civil / El comportamiento del hormigón proyectado reforzado con fibras de polipropileno ha sido estudiado desde hace algunos años en diversos trabajos, tanto teóricos como experimentales. Aún no se tiene una respuesta clara en cuanto a su desempeño luego del agrietamiento del hormigón, por lo que se vuelve imprescindible un estudio que evalúe la compatibilidad entre los materiales que componen la mezcla de hormigón y fibras, y así definir las condiciones que permiten optimizar su desempeño. El objetivo de la memoria es analizar los efectos de fibras de polipropileno en el hormigón estructural y, de esta forma, investigar de qué manera contribuyen en su comportamiento y desempeño post agrietamiento de la matriz cementicia, considerando como variable la dosis de las fibras y la resistencia del hormigón. La metodología de esta investigación consiste en la confección de hormigones de prueba con distintas resistencias y dosis de fibras, y la posterior evaluación de la resistencia residual de estas probetas para estas configuraciones, utilizando la norma europea EN-14651: Método de ensayo para hormigón con fibras metálicas. Determinación de la resistencia a la tracción por flexión en los ensayos. Posteriormente, con ayuda de los análisis respectivos de los resultados, establecer requerimientos para las dosis de fibras respecto al grado de resistencia de hormigón, para así lograr un adecuado comportamiento de los materiales trabajando en conjunto, especialmente en su estado endurecido posterior al momento de la fisuración. Al término de la etapa experimental, se obtienen mezclas cementicias con propiedades de hormigón proyectado, contando con una variada dosificación de fibra, siendo el máximo 8 [kg/m^3]. En cuanto a sus propiedades mecánicas, se tiene que la incorporación de fibras sintéticas aumenta considerablemente la resistencia en el rango post-fisuración, y con ello la tolerancia de soportar deformaciones. A modo de síntesis, se establece que los requerimientos mínimos de los parámetros estudiados para cumplir los criterios funcionalidad estructural en el shotcrete expuestos en este estudio son que, por un lado, se tenga una resistencia de al menos 30 [MPa] en el hormigón y que la mezcla en cuestión tenga como mínimo la cantidad de 6 [kg/m^3] de fibra de polipropileno, analizando el correcto desempeño para cada caso, y así corroborar si cumple con algún criterio que evalúe la funcionalidad estructural.

La fisuración es un fenómeno inevitable que se produce en estructuras de hormigón armado Para enfrentar este problema asociado a diversas causas, es que se utilizan sistemas complementarios como por ejemplo juntas de dilatación o expansión, que permiten disminuir los efectos de contracciones volumétricas que afectan al hormigón, las cuales son una fuente importante en la generación de fisuras. En este estudio se busca analizar las causas que generaron la aparición de fisuras en la losa del proyecto Acceso Sur, en su tramo soterrado, proyecto que reune dos caracteristicas importantes, la primera es una no despreciable longitud continua de losa de hormigón armado y la segunda, y más importante aún, es la no incorporación de juntas de expansión. Para encontrar las causas o motivos por los cuales la losa se fisuró, se investigó en la literatura actúal que factores o condiciones son los que inciden directamente en la ocurrencia de este fenómeno, además de una revisión en las normas oficiales y de aplicación en nuestro país, sobre modelos de estimación de dos factores principales que inciden en la aparición de fisuras, los cuales son la retracción y fluencia. De igual forma se recopilaron las recomendaciones mínimas de diseño establecidas en las normativas que permiten aminorar la ocurrencia del fenómeno de fisuración. Con la información teórica recopilada y el apoyo de modelos computacionales se procedió a una revisión general del diseño de la losa, verificandose el cumplimiento de los requerimientos mínimos establecidos para el servicio de la estructura como también sobre las recomendaciones mínimas establecidas en las normativas que aseguran una fisuración aceptable. Esta revisión del proyecto fue complementada con un seguimiento in-situ de un tramo de control de la losa, actividad que permitió la verificación de las disposiciones establecidas para su construcción. De los resultados obtenidos y del análisis de los testigos extraidos en fisuras aparecidas en la losa en distintas fechas de construcción, se estableció que no existe una variable común que sea determinante y que explique el comportamiento no uniforme de la losa frente a la aparición de fisuras, debido a la existencia de tramos de losas con más fisuras que otras y a tramos en donde no aparecieron fisuras. Esta afirmación confirma que la no incorporación de juntas de expansión no es la causa principal del fisuramiento de la losa proyectada para el tramo soterrado del proyecto Acceso Sur.