El objetivo principal de esta tesis es contribuir a la mejora de la enseñanza de los cursos de Concreto Armado 1, que se dicta en la Facultad de Ciencias e Ingeniería en la especialidad de Ingeniería Civil, y del curso Comportamiento del Concreto Armado, que ofrece la Escuela de Graduados como electivo en el Programa de Maestría en Ingeniería Civil. Para ello, se ha elaborado un documento, a manera de apuntes, que contiene los principales capítulos de los programas analíticos de los cursos Concreto Armado 1 y Comportamiento del Concreto Armado. En el documento se ha hecho énfasis en los aspectos fundamentales del comportamiento de secciones y elementos simples de Concreto Armado, antes de presentar los procedimientos clásicos de análisis y diseño. También se ha tratado de explicar la procedencia o sustento de las numerosas disposiciones contenidas en los Códigos y Normas de Concreto Armado, en especial de la Norma Peruana, de tal modo que estas disposiciones no se conviertan en reglas o recetas “absolutas” que se apliquen sin conocer su procedencia, limitaciones y alcances. Se espera que este enfoque permita a los estudiantes profundizar aspectos más avanzados del comportamiento de este material, especialmente en el rango no lineal. Se han elaborado tres presentaciones multimedia (Power Point) relacionadas con los tipos de elementos estructurales y posibilidades constructivas del concreto armado, las fallas en elementos y estructuras de concreto armado y el comportamiento de elementos simples de concreto armado en flexión y cortante. Esta última presentación está basada en ensayos realizados recientemente en el Laboratorio de Estructuras de la PUCP. Estas presentaciones complementan los aspectos teóricos y prácticos contenidos en los apuntes. Este documento podrá ser publicado por la Oficina de Publicaciones para la Docencia de la PUCP. Versiones preliminares ya han sido publicadas y vendidas por la mencionada oficina con el título “Apuntes del Curso Concreto Armado 1”. Se han editado ya cuatro versiones de estos apuntes, la última en el semestre 2004-1. / Tesis

Las grandes deformaciones de colapso y deferidas en el tiempo originadas por el humedecimiento parcial o total de la roca están íntimamente relacionadas con el fenómeno de rotura de partículas. La humedad inicial del material es el factor que más influye sobre la deformación de colapso por inundación.Esta tesis estudia y caracteriza el comportamiento de un material de granular calizo, de alta resistencia, baja porosidad en condiciones triaxiales y edómetricas. Se determina la influencia de diferentes factores que afectan la compresibilidad y la resistencia al corte del material granular como: granulometría, densidad, velocidad de deformación de corte, trayectorias de tensiones y ciclos de tensión desviadora. Los resultados experimentales edométricos muestran la influencia de la succión en la compresibilidad de un material a humedades relativas de HR100%, HR50%, HR40% y HR10%; así como en las deformaciones de colapso obtenidas mediante humedecimiento mediante vapor de agua o por inundación de la probeta. Los resultados experimentales triaxiales muestran la influencia de la succión en la resistencia al corte en las trayectorias de tensiones desarrollas a HR100%, HR50%, y HR10%. El ángulo de fricción interna del material depende de la tensión de confinamiento y de la succión aplicada en las probetas. La dilatancia es sensiblemente afectada por la succión aplicada. Debido a los altos índices medidos al final de los ensayos no fue encontrado un estado crítico estable. Los vectores de los incrementos de deformación plástica muestran un flujo plástico no asociado del material. Las velocidades de las deformaciones de corte tienen particular influencia en la resistencia y la compresibilidad de los materiales granulares a bajas y altas tensiones de confinamiento.Se encontró que la superficie de fluencia para la etapa no saturada (HR50%) tiene una homotética de menor dimensión en HR100%. Su forma es similar a una elipse rotada con respecto a las trayectorias de cargas. La forma depende de la proporcionalidad de la historia de las trayectorias de cargas. El proceso de compactación induce anisotropía en la dirección vertical.La compresibilidad y la resistencia al corte del material calizo dependen de la uniformidad de las partículas, su densidad, el nivel de tensiones aplicados y principalmente de los cambios de succión en los poros de las partículas. La compresibilidad del material es mayor conforme se incrementa los tamaños de las partículas en las granulometrías. Las líneas de compresión virgen para las granulometrías ensayadas dependen de los tamaños de las partículas y de la succión total aplicada. La resistencia al corte esta afectada por la uniformidad de las partículas, la densidad y los cambios de succión. La tensión desviadora disminuye con el incremento del tamaño de las partículas y aumenta con la disminución del tamaño de las partículas para las condiciones no saturadas y saturadas. La dilatancia se ve fuertemente reducida por la uniformidad en las partículas y la succión. Analizando los vectores de los incrementos de deformación plástica el material muestra un comportamiento de flujo plástico no asociado. La rotura de partículas está fuertemente afectado por el nivel de tensiones aplicado, la densidad de las probetas, la uniformidad de las partículas y los cambios de succión.El módulo de resiliencia se incrementa con la tensión de confinamiento, las tensiones desviadoras y la succión aplicada. Al saturar las muestras existe una disminución del módulo de resiliencia debido a la reducción de la succión.Los resultados triaxiales desarrollados para granulometrías uniformes y no uniformes se simularon con el modelo constitutivo de escolleras, el cual tiene en cuenta el análisis acoplado de flujo y deformación. La succión es una variable fundamental que explica el comportamiento tensión-deformación de los materiales granulares.La dilatancia desarrollada en el material estuvo activa hasta el final de los ensayos. Las condiciones del estado crítico no pudieron ser encontradas. El análisis de la dilatancia como una función de las relaciones de tensiones actuales y las relaciones de tensiones límite no es apropiada para describir el comportamiento de los agregados ensayados.El trabajo plástico de entrada describe las medidas de dilatancia para el rango de la relación de tensiones y las presiones de confinamiento aplicadas. El trabajo plástico explica la cantidad de rotura de los contactos y partículas. La dilatancia es descrita mediante una variable que combina la relación de tensiones, el trabajo plástico y las tensiones medias. / The long collapse strains and time-dependent strains caused by the partial or total wetting of rocks are in front relationship with the particles breakage phenomenon. The initial humidity of material is the main factor on the collapse strain by flooding.This thesis study and characterizes the behaviour of limestone gravel with high resistance, low porosity under triaxial and oedometer conditions. The main topics of analysis are the determination of the influence of different factors which affect the compressibility and the shear strength of the granular material like: grain size distribution, density, rate of shear strain velocity, stress path and stress deviatory cycles.The oedometer experimental results show the suction influence in the compressibility of the material at different values of relative humidity (RH 100%, RH50%, RH40% and RH10%); as well as the influence on the collapse deformations obtained by water vapour wetting or by flooding of the sample. The triaxial experimental results show the suction influence on the strength shear in the stress paths developed to RH100%, RH50% and RH10%. The material internal friction angle depends on the confining stress and the suction applied to the samples. The dilation is affected in a sensible manner by the suction applied. Due to the high rates of dilation measured at the end of the tests, the critical steady state was not reached. The increment plastic vectors show no associate plastic flow on the material. The rate of shear strain velocity has particular influence on the compressibility and strength of the granular materials under low and high confining stress.It was found that the yielding surface on unsaturated conditions (RH50%) have a homothetic smaller yielding surface at RH100%. Its form is similar to a rotated ellipse with respect to the loading paths. Also its form depends of the proportionality of the loading history paths. The compaction process induces anisotropy in the vertical direction.The compressibility and shear strength of the limestone material depends of the particle uniformity, density, stress level and mainly of the suction changes in the voids of the particles. The compressibility of the material increase when the size of the particles increases for the whole range of grading curves. The virgin compression lines for the grading curves tested depend of the sizes of the particles and the total suction applied.The shear strength is affected by the uniformity of the particles and suction changes.The deviatoric stress reduces with the increment of the size particles and increase with the reduction of particle size on unsaturated and saturated conditions. The dilation is strongly affected (reduction) by the uniformity of the particles and suction. From the increment of plastic deformation vectors analysis, it was observed that the material shows a no associated flow. The particle breakage is strongly affected by the stress level, sample density, particle uniformity and suction changes. The resilient modulus increase with the confining stress, deviatoric stress and the applied suction. When the material is wetted there is a reduction of the resilient modulus due to the suction reduction.Triaxial results tests for uniform and no uniform grading curves were simulated by Rockfill model implemented in Code_Bright. This model has into account the coupled analysis of flow and strains. The suction is a fundamental variable which explains the - stress-strain behaviour of the granular materials. The dilation experienced by the materials was active until the end of the tests. The critical state conditions were not reached. The dilation analysis as a function of the current stress level and the limit stress is not correct for describing the behaviour of the tested materials. The introduced plastic work describes the dilation measurements for the range between the stress ratio and the confining stress applied. The plastic work explains the quantity of contacts and particles breakage. The dilation is described through a variable which combines the stress ratio, the plastic work and the intermediate stress.

El uso de silo bolsa en Argentina es continuo y creciente. En este sistema económico de envasado hermético, basado en películas de polietileno, se almacena la mitad de la producción granaria actual. Además, la exportación de esta tecnología, representa una importante fuente de divisas para Argentina. Su principal problema, es la rotura de la bolsa por la acción de alimañas, perdiéndose la hermeticidad dentro de la misma. El objetivo general de esta tesis es desarrollar un proceso de producción de películas con superficie modificada por inclusión de partículas de talco, basado en el sistema de soplado de películas de polietileno a fin de incorporar propiedades repelentes de alimañas y/o agentes biocidas. En tal sentido, se plantea una solución viable y sostenible al problema: incorporar repelentes a la superficie externa de la bolsa de forma que estos sean retenidos sin dificultar la manipulación para el trabajador rural. Para ello se propuso modificar la superficie inerte del polietileno, de modo tal de favorecer la retención y liberar controladamente un repelente que se adiciona sobre la superficie del silo bolsa en campo (sistema similar al de fumigación). Inicialmente, se estudió la fluidodinámica del sistema de enfriamiento del proceso de soplado, lo que permitió identificar los fenómenos que contribuyen a la adhesión de las partículas si las mismas se suspenden en esa corriente de aire de enfriamiento. Se analizaron todas las variables involucradas en el proceso de soplado básico, para diseñar el dispositivo que permita la modificación in-situ y en continuo, con velocidades de producción reales. Para el diseño se tuvieron en cuenta: el proceso de soplado en sí mismo, la modificación deseada, los aspectos económicos y la inocuidad del proceso propuesto tanto para el operador como para el ambiente. Se diseñó el sistema de modificación, se lo modeló fluidodinámicamente y se lo simuló usando ANSYS FLUENT. Se construyó el sistema propuesto a escala semi industrial que incluye una cámara de confinamiento de partículas y un sistema de dosificación y alimentación de las mismas a la corriente de aire enfriamiento. Se montó el sistema real, se lo puso en marcha y se verificaron los resultados del modelo y simulación. Se verificó que las películas sin modificar obtenidas con el sistema propuesto conservan las propiedades finales de las sopladas con el sistema convencional. El sistema desarrollado permite obtener películas modificadas con partículas en su superficie, sin usar adhesivos. En tal sentido, se soplaron películas con distintas dosificaciones de talco, en condiciones de operación normales y con dos temperaturas de extrusión. Las películas modificadas superficialmente conservan todas sus propiedades mecánicas. Se probó además que la presencia de las partículas de talco en la superficie de las películas favorece la absorción de agentes activos tanto de carácter hidrofílico como hidrofóbico. Se consiguió demostrar que los agentes activos pueden ser incorporados sobre la película modificada incrementando su retención, alcanzándose completamente el objetivo general propuesto. Concluyendo, se consiguió desarrollar un proceso sencillo, económico y sostenible de modificación superficial de películas que permite retener agentes activos con alta viabilidad tecnológica / The use of silo bag in Argentina grows continuously as it is an economic system of hermetic packaging that preserves grain quality for long time. Silo bag is a convenient storage system based on polyethylene films where half of the current grain production is stored. Nowadays, this technology is exported meaning an important source of currencies for Argentina. The main silo bag problem is the breakage of the bag by the action of different animals like rodents, losing the auto-modified atmosphere inside it. The aim of this thesis is to develop a production process for films with modified surfaces by the inclusion of talc particles based on the polyethylene blown film extrusion process. In this sense, a viable and sustainable solution is presented: to incorporate repellents to surface modified bag in a second step in order to increase their retention, to delay release and minimize difficulties for farm worker manipulation. Initially, the fluidodynamic of the blown process cooling system was studied, which allows identifying phenomena that contribute to particles adhesion if they are suspended in the cooling air stream. Every variable involved in the basic blown process was analyzed for the device design, which allows the in situ modification with actual production speed. The following factors were taken into account in device design: blown process itself, desired modification, economical aspects, and safety for operators and environment. The modified system was modeled and simulated employing ANSYS FLUENT. It was built at a semi-industrial scale, including a confinement chamber for particles; and a dosing and feeding device to incorporate talc into cooling air stream. The new system was installed, started up and the results from the modeling and simulation were verified. Also, it could be seen that films without modifications obtained with the proposed system present final properties similar to those blown with conventional system. The system presented in this thesis allows obtaining modified films with particles on their surface without the use of adhesives. Films were blown with different talc dosages using standard operation conditions and two extrusion temperatures. Surface modified films conserve all their mechanical properties and biaxiality. The presence of talc particles in films surface promotes the absorption of both hydrophilic and hydrophobic active agents. It was demonstrated that active agents can be incorporated over the modified film by atomizing in a second step, increasing its retention and successfully reaching the general objective proposed. In conclusion, the development of a simple, economical and sustainable process for polyethylene films surface modification with a high technological feasibility was achieved allowing the retention of active agents

El objetivo principal de esta tesis es contribuir a la mejora de la enseñanza de los cursos de Concreto Armado 1, que se dicta en la Facultad de Ciencias e Ingeniería en la especialidad de Ingeniería Civil, y del curso Comportamiento del Concreto Armado, que ofrece la Escuela de Graduados como electivo en el Programa de Maestría en Ingeniería Civil. Para ello, se ha elaborado un documento, a manera de apuntes, que contiene los principales capítulos de los programas analíticos de los cursos Concreto Armado 1 y Comportamiento del Concreto Armado. En el documento se ha hecho énfasis en los aspectos fundamentales del comportamiento de secciones y elementos simples de Concreto Armado, antes de presentar los procedimientos clásicos de análisis y diseño. También se ha tratado de explicar la procedencia o sustento de las numerosas disposiciones contenidas en los Códigos y Normas de Concreto Armado, en especial de la Norma Peruana, de tal modo que estas disposiciones no se conviertan en reglas o recetas “absolutas” que se apliquen sin conocer su procedencia, limitaciones y alcances. Se espera que este enfoque permita a los estudiantes profundizar aspectos más avanzados del comportamiento de este material, especialmente en el rango no lineal. Se han elaborado tres presentaciones multimedia (Power Point) relacionadas con los tipos de elementos estructurales y posibilidades constructivas del concreto armado, las fallas en elementos y estructuras de concreto armado y el comportamiento de elementos simples de concreto armado en flexión y cortante. Esta última presentación está basada en ensayos realizados recientemente en el Laboratorio de Estructuras de la PUCP. Estas presentaciones complementan los aspectos teóricos y prácticos contenidos en los apuntes. Este documento podrá ser publicado por la Oficina de Publicaciones para la Docencia de la PUCP. Versiones preliminares ya han sido publicadas y vendidas por la mencionada oficina con el título “Apuntes del Curso Concreto Armado 1”. Se han editado ya cuatro versiones de estos apuntes, la última en el semestre 2004-1. / Tesis