La presente investigación tiene por finalidad realizar un diseño de mezcla de concreto permeable usando los agregados de la cantera Tres Tomas que logre desarrollar un módulo de rotura de 3.4 Mpa como mínimo para su posterior empleo en un pavimento rígido. Los resultados se obtendrán mediante pruebas estandarizadas los cuales provienen de las normas técnicas peruanas y la norma americana ACI-522R10, con el fin de obtener el diseño de mezcla deseado se elaborarán varios diseños de mezcla en los que variara la relación agua/cemento y el porcentaje de aditivos empleado. Todos los diseños serán realizados utilizando la curva granulométrica N°8. El diseño de mezcla elegido tiene las siguientes características: relación agua/cemento de 0.30, una cantidad de vacíos de 13%,1.2% de aditivo superplastificante. Las características del concreto que se han analizado en fresco han sido consistencia, densidad y contenido de vacíos, mientras que las características analizadas en estado en endurecido han sido resistencia a la compresión, módulo de rotura, coeficiente de permeabilidad, resistencia al desgaste y abrasión. Para validar la investigación en donde se ha elaborado un prototipo de losa de 1 m^2 cuyas dimensiones han sido de 1m x 1m, se ha medido la tasa de infiltración, obteniéndose una permeabilidad de 0.00159 m/s.

En el Perú, existen muchas incógnitas de cómo enfrentarse a los suelos pobres que nos encontramos, sobre todo en el norte, donde al haber un nivel freático alto, la capacidad de soporte (CBR), permeabilidad de suelos y consistencia de los suelos son bajas, es por eso que se buscan soluciones, tanto las comerciales como las industriales. La presente tesis compara estos dos, Cal Viva y el sistema PROES. Los objetivos son de comprobar cómo mejora su capacidad de soporte (CBR), permeabilidad y consistencia del suelo, para esto se hallaron las propiedades físicas y mecánicas del terreno natural, obteniendo un CBR de 4.2%, un suelo poco permeable y suelo con consistencia blanda. En ambos casos se obtuvieron valores muy significativos, mejorando la subrasante a excelente, volviéndolo impermeable y su consistencia firme. También se comprobó que al aplicar el aditivo PROES únicamente, su capacidad de soporte no aumentó mucho con respecto al terreno natural; que al aplicar 70 kg/m3 de Cemento Portland Tipo MS, su curva esfuerzo – deformación presenta un vacío que eso en obra no puede llegar a pasar porque nos indica que tiene una pérdida de capacidad de soporte en un instante; que el suelo presente, arcillas de baja plasticidad (CL), se volvió prácticamente impermeable y que la consistencia del suelo pasó a ser firme frente a la carga axial.

La permeabilidad del concreto constituye una de las propiedades más importantes de este material, en particular porque condiciona la durabilidad y vida útil de las estructuras de concreto armado. Sin embargo, esta propiedad no es del todo comprendida por los constructores y otros interesados del ámbito de la construcción, en parte por no ser común la medición de la permeabilidad en la mayoría de las obras de edificación y en parte por desconocimiento de los mecanismos que la gobiernan. Este trabajo presenta evidencia con resultados experimentales del cambio de la permeabilidad en probetas de concreto cuyos diseños de mezcla tienen relaciones agua entre cemento fijas. El reglamento nacional de edificaciones especifica en su capítulo de durabilidad del concreto, la limitación de la relación agua/cemento, resistencias a la compresión mínimas e incluso tipos de cementos (estos últimos por resistividad química) para limitar la permeabilidad para evitar el deterioro del concreto. Investigaciones realizadas previamente indican que la sola definición de estos parámetros resulta insuficiente para restringir la permeabilidad del concreto. Se busca con los resultados presentados en este documento, ofrecer un sustento para ampliar los parámetros de control de diseño de mezcla con el objetivo de restringir la permeabilidad del concreto con mayor efectividad, así como promover nuevas líneas de investigación sobre los aspectos técnicos tratados.

En general, el concreto es susceptible al paso del agua por dos formas, por absorción capilar, cuando está expuesto a un ambiente húmedo, y por presión hidrostática o permeabilidad, cuando está en contacto con agua y por tanto sometido a presiones hidrostáticas, como en el caso de las estructuras de almacenamiento de agua (ACI 212.3R, 2010). Este ingreso del agua al concreto puede generar con el tiempo problemas de durabilidad y, en consecuencia, afectar la vida útil de la estructura de concreto. Por ello, la importancia de investigar y comparar nuevas alternativas, disponibles en el mercado, como los Aditivos Reductores de Permeabilidad (PRA), que puedan disminuir el ingreso del agua en el concreto y que puedan ser especificadas por el diseñador, con conocimiento de su desempeño. El no evaluar posibles alternativas conduciría a usar opciones costosas y algunas veces inadecuadas para el proyecto. La presente tesis tiene como objetivo poder contribuir al estudio de la reducción de la permeabilidad del concreto destinado a estructuras de almacenamiento de agua, a través de una investigación comparativa y experimental entre coeficientes de permeabilidad del concreto, elaborados con diferentes Aditivos Reductores de Permeabilidad (Hidrófugos, Cristalinos y Fly Ash) e Incorporador de Aire. Para obtener el coeficiente de permeabilidad mediante la fórmula de Valenta, se determinó mediante ensayos la profundidad de penetración de agua bajo presión (con norma de referencia BS-EN 12390-8) y la porosidad del concreto (ASTM C642). De los resultados obtenidos se llega a la conclusión de que los aditivos Hidrófugos y Cristalinos no reducirían la permeabilidad en concretos con relación agua/material cementante (w/cm) igual o mayores a 0.6 y que el Fly Ash sería una buena opción.

El concreto es el principal material que se utiliza en la industria de la construcción. Se caracteriza por ser heterogéneo y poroso, por tanto propenso al ingreso de agentes agresivos que causan su deterioro físico y químico afectando su durabilidad. La propiedad del concreto que facilita su ingreso es la permeabilidad. Según Mehta la permeabilidad es la propiedad del concreto que mide la velocidad de flujo de un fluido cuando pasa a través del concreto, depende de su relación agua/cemento, del tamaño máximo del agregado, el tiempo de curado y del tipo de cemento. Esta propiedad del concreto ha sido investigada ampliamente de tal manera que entidades internacionales han establecido ensayos normados que determinan el procedimiento a seguir para su medición a través de dos mecanismos: capilaridad y permeabilidad. En este estudio se realizaron ensayos para medir la permeabilidad mediante la norma europea EN 12390-8. La presente tesis contempló la implementación de esta norma europea en el laboratorio LEDI-PUCP y una posterior capacitación de su personal. Además, se elaboraron 60 especímenes de concreto que fueron elaborados de la siguiente manera: 5 especímenes por cada mezcla de relación agua/cemento (0.45, 0.5, 0.6 y 0.7) y se repitió cada mezcla tres veces con el objetivo de tener mayores resultados. Estos especímenes fueron ensayados siguiendo las instrucciones del manual adaptado de la EN 12390-8. Con los resultados de estos ensayos, se elaboraron curvas de coeficiente de permeabilidad vs relación a/c. Estos resultados sirvieron para concluir que la permeabilidad varía de forma exponencial respecto a la relación a/c, que a menor relación a/c menor permeabilidad y que el tiempo de curado húmedo es determinante para una baja permeabilidad, entre otros. La presente tesis ha sido determinante para demostrar que la permeabilidad depende de diversos factores y que es necesario evaluar cada uno de ellos para poder determinar si un concreto tiene o no alta permeabilidad.

El objetivo de la presente tesis es el desarrollo de una metodología original para el diseño óptimo de los procesos de transferencia de resina con ayuda de vacío en la fabricación de materiales compuestos de matriz polimérica. Se trata de un sistema experto que permite reducir el esfuerzo necesario para la optimización del proceso de fabricación y la eliminación de una estrategia basada en el ensayo y error en favor del prototipado virtual en el diseño de los utillajes necesarios. Para la puesta en marcha y validación del sistema experto se han desarrollado las siguientes aportaciones originales: 1. Se ha desarrollado y puesto en marcha un dispositivo experimental original para la caracterización de la permeabilidad flexible de preformas con el ánimo de desarrollar una estrategia de simulación rápida, con reducido esfuerzo computacional y limitada necesidad de determinación experimental de las características del refuerzo (permeabilidad) que permita el diseño preliminar de moldes de infusión con garantía de llenado de la cavidad y tiempos de ciclo reducidos. 2. Se ha puesto en marcha el banco de permeabilidad flexible con una serie de refuerzos típicamente utilizados en la tecnología de materiales compuestos, tales como mats de fibras continuas, tejidos multidireccionales, tejidos híbridos con núcleo para facilitar el paso de la resina y tejidos realizados con fibras de origen natural. Se estudia además en el presente trabajo cómo influyen los radios de curvatura del molde sobre elementos tales como núcleos en el flujo de la resina. 3. Se ha investigado también en el presente trabajo cómo monitorizar la posición del frente de flujo de resina y el grado de curado de la misma con el tiempo. Se han probado con éxito los sensores denominados de flujo de calor en dispositivos de infusión, que permiten registrar la transferencia de energía debida, por un lado, a la diferencia de temperatura entre la resina y el molde a su paso por el sensor y, por otro, a la reacción de p / Díaz Escriche, E. (2012). Simulación y control de los procesos de transferencia de resina en moldes flexibles mediante modelos de permeabilidad equivalente [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17321

[EN] In this work, first, it has been conducted a study on the experimental determination of the permeability of a fibrous reinforcement. To reach this end, a test bench have been designed and mounted. After calibration and preliminary tests, the test bench has been used within the framework of a concurrent measurement exercise, namely "Permeability Benchmark II", in which has taken part a dozen research centers worldwide. The results obtained are analyzed in order to determine the different factors that cause dispersions during experimental determination of permeability values. Moreover, it has been studied the impact behavior of a composite material from a matrix fiber reinforced polybutylene terephthalate basalt. The work has focused on two main points. First, the manufacturing process via vacuum-assisted resin transfer molding. Subsequently it has been performed some physical characterizations to determine some properties as crucial as the density, crystallinity, void content and fiber properties. In order to make a robust interpretation of the response to impacts of rolling, besides the actual impact characterization, the interlaminar strength characterization has been considered. The range of incident energy ranges from very low levels to achieve energy penetration. For obvious reasons, it has been conducted a duplicate study on a equivalent material made of a commercial epoxy matrix reinforced with the same fabric. Due to environmental concerns, it is important to find an alternative to traditional materials used for the manufacture of composite materials. In this work, it has been conducted a study on the manufacturing and mechanical characterization of an asymmetric sandwich laminate from a bio-reinforced epoxy and flax and basalt matrix, being the core of natural cork. The dynamics of water absorption and the flexural behavior have been e experimentally estimated. Modifying the initial parameters allows influencing the infiltration of the resin through the pores of the cork thus changing the local stiffness and therefore the behavior of the material. / [ES] En este trabajo, en primer lugar, se ha llevado a cabo un estudio sobre la determinación experimental de la permeabilidad de un refuerzo fibroso. Para llegar a tal fin, se ha concebido y fabricado un banco de ensayo. Después de su calibración y ensayos preliminares, se realizaron unos ensayos dentro del marco de un ejercicio de medición concurrente Permeability Benchmark II, que re'une una docena de laboratorios a nivel internacional. Los resultados obtenidos se analizan con el objetivo de determinar los diferentes factores que provocan dispersiones en los resultados recolectados. Por otra parte, se ha estudiado el comportamiento a impacto de un material compuesto a partir de una matriz de polibutilén tereftalato reforzada con fibra de basalto. El trabajo se ha centrado en dos puntos principales. En primer lugar, la fabricación vía moldeo por transferencia de resina asistida por vacío. Posteriormente se ha realizado una caracterización física para determinar algunas propiedades tan determinantes como la densidad, la cristalinidad, el contenido de vacíos y de fibras. Teniendo en cuenta que para poder realizar una sólida interpretación de la respuesta frente a impactos de los laminados, además de la caracterización a impacto propiamente dicha, se ha estudiado la resistencia interlaminar. El rango de energía incidente cubre desde niveles muy bajos hasta alcanzar la energía de penetración. Cabe destacar que por motivos obvios, se ha realizado un estudio paralelo sobre una matriz epoxi reforzada con el mismo tejido. Actualmente, por razones relacionadas con el medioambiente, es importante buscar algunas alternativas a los materiales tradicionales utilizados para la fabricación de materiales compuestos. En este trabajo se ha realizado un estudio sobre la fabricación y la caracterización mecánica de un material tipo sándwich asimétrico a partir de una matriz bio-epoxi y refuerzos de lino y basalto, siendo el n'ucleo de corcho natural. Se ha estudiado la dinámica de absorción de agua y el comportamiento a flexión. Modificando los parámetros iniciales de ha podido influenciar la infiltración de la resina a través de los poros del corcho lo que modifica la rigidez local y por lo tanto el comportamiento del material. / [CA] En este treball, en primer lloc, s'ha dut a terme un estudi sobre la determinació experimental de la permeabilitat d'un reforç fibrós. Per a arribar a aquest fi, s'ha concebut i fabricat un banc d'assaig. Després del seu calibratge i assajos preliminars es van realitzar uns assajos dins del marc d\'un exercici de mesurament concurrent Permeability Benchmark II, que reunix una dotzena de laboratoris a nivell internacional. Els resultats obtinguts s'analitzen amb l'objectiu de determinar els diferents factors que provoquen dispersions en els resultats recol·lectats. Per altra banda, s'ha utilitzat el comportament a impacte d'}un material compost a partir d\t'una matriu de polibutén tereftalato reforçada amb fibra de basalt. El treball s'}ha centrat en dos punts principals. En primer lloc, la fabricació via model per transferència de resina assistida per buit. Posteriorment s'ha realitzat una caracterització física per determinar algunes propietats tan determinants com la densitat, la cristal·linitat, el contingut de buits i de fibres. Tenint en compte que per a poder realitzar una sòlida interpretació de la resposta enfront d'impacte dels laminats, a més de la caracterització a impacte pròpiament dita, s'ha estudiat la resistència interlaminar. El rang d'energia incident cobreix des de nivells molt baixos fins a aconseguir l'energia de penetració. Cal destacar que per motius obvis, s'ha realitzat un estudi paral·lel sobre una matriu epoxi reforçada amb el mateix teixit. Actualment, per raons relacionades amb el medi ambient, és important buscar algunes alternatives als materials tradicionals utilitzats per a la fabricació de materials compostos. En este treball s'ha realitzat un estudi sobre la fabricació i la caracterització mecànica d'un material tipus sandvitx asimètric a partir d'una matriu bio-epoxi i reforços de lli i basalt, sent el nucli de suro natural. S'ha estudiat la dinàmica d'absorció d'aigua i el comportament a flexió. Modificant els paràmetres inicials s'ha pogut influenciar la infiltració de la resina a través dels porus del suro, el que modifica la rigidesa local i per tant el comportament del material. / Hoto, R. (2015). Fabricación mediante procesos de transferencia de resina y caracterización mecánica de materiales compuestos a partir de matrices poliméricas reforzadas con fibra de basalto [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/53932

El concreto permeable es un concreto especial, el cual permite el paso del agua a través de su estructura gracias al alto porcentaje de vacíos que posee a diferencia del concreto tradicional. Esta cualidad del concreto permeable permite acabar con la falta de permeabilidad en las estructuras tradicionales de concreto evitando las fallas estructurales debido al encharcamiento y escurrimiento del agua. En esta investigación se realizó el diseño de mezcla del concreto permeable con una resistencia de 210 kg/cm2, aplicando el método ACI 522.R para poder aplicarlo como una alternativa de carpeta de rodadura en pavimentos. Para ello se realizaron diferentes diseños de mezcla en laboratorio hasta encontrar el diseño óptimo para obtener una resistencia a la compresión de 210 kg/cm2, el diseño de mezcla elegido contaba con las siguientes características: relación agua/cemento de 0.38, porcentaje de vacíos de 13%, 1.5% de aditivo Superplastificante y 7% de arena. Para validar la investigación se realizó la construcción de un prototipo con el diseño elaborado en laboratorio con un área de 2.00 m2 (1.00m x 2.00m). Al concreto en estado fresco se le analizaron sus características de consistencia, densidad y contenido de vacíos; en el estado endurecido se realizaron los ensayos de compresión, permeabilidad y flexión, además de aplicarle una prueba de carga. Los resultados indicaron que el diseño de mezcla usado en el prototipo con resistencia a la compresión de 261.58 kg/cm2 y permeabilidad de 0.01744 m/s puede usarse como alternativa de superficie de rodadura para un pavimento. / Pervious concrete is a special type of concrete which allows the passage of water through its structure due to its high percentage of voids unlike traditional concrete. This quality of pervious concrete allows to end the lack of permeability in traditional concrete structures thus preventing structural failures due to flooding and water runoff. This research will seek to find a mix design for pervious concrete to apply it as an alternative road surface for pavements. To verify the above, different mix designs were performed in laboratory to find the design that give us a compressive strength of 210 kg/cm2, the chosen design had the following features: water - cement ratio of 0.38, 13% air content, 1.5% additive superplasticizer and 7% of sand. To validate the research, a prototype was built with the chosen mix design, this prototype had an area of 2 m2 (1m x 2m). The fresh concrete was analyzed for its consistency, density, and void percentage; the hardened concrete was analyzed for its compressive strength, permeability and flexural strength, finally the prototype was load tested. The results indicated that the mix design used in the prototype with compressive strength of 261.58 kg/cm2 and a permeability of 0.01744 m/s can be used as an alternative rolling surface for pavements. / Tesis

La presente Tesis Doctoral se enmarca en el campo de la Ciencia de Materiales, en concreto, en el desarrollo de materiales espumados metálicos con porosidad interconectada (también conocidos como espumas de poro abierto) para aplicaciones de disipación térmica. Dicho desarrollo concierne el prediseño de los materiales, su fabricación y una posterior caracterización microestructural, térmica, fluidodinámica y mecánica. Las espumas metálicas de poro abierto presentan elevada superficie específica por unidad de volumen, baja densidad, gran capacidad de transferencia de calor, así como unas propiedades mecánicas aceptables. La combinación de estas propiedades junto con una estructura porosa interconectada que permite el paso de un fluido a su través hace de estos materiales excelentes candidatos para numerosas aplicaciones en el campo de la electroquímica como electrodos, en catálisis como soportes catalíticos, en ingeniería biomédica donde se utilizan como implantes biocompatibles y biodegradables y en el área de la electrónica como disipadores e intercambiadores de calor. En los últimos años, el control térmico en la industria electrónica, aeronáutica y aeroespacial se ha convertido en un foco de estudio de numerosos autores como consecuencia de los grandes avances tecnológicos actuales, que implican una miniaturización de los equipos electrónicos y un aumento de la potencia y prestaciones de los mismos. En condiciones normales de operación, los equipos más modernos generan grandes excesos de calor que deben ser eliminados con el fin de evitar fallos y roturas de los empaquetados electrónicos. La arquitectura de estos empaquetados electrónicos, en su forma más simple, consiste en un chip de silicio (foco emisor de calor) seguido de un material cerámico que cumple la función de aislante eléctrico (normalmente, de AlN) y de dos tipos de materiales responsables de eliminar los excesos de calor. Por un lado, se emplean los conocidos disipadores pasivos, caracterizados por presentar elevada conductividad térmica y bajo coeficiente térmico de expansión. Estos componentes conducen el calor a través de su estructura hasta zonas más alejadas donde se localiza un disipador activo. Los materiales compuestos metal/cerámica, como aluminio/diamante y aluminio/grafito, son buenos ejemplos de disipadores de calor pasivos. Numerosos autores revelaron que las prestaciones de estos materiales pueden ser mejoradas mediante la nanoingeniería interfacial matriz-refuerzo, dando lugar a materiales compuestos de conductividad térmica superior, bajos coeficientes térmicos de expansión y, en ocasiones, propiedades mecánicas mejoradas. Por otro lado, los disipadores activos se encargan de transportar el calor por conducción a través de la estructura sólida del material y transferirlo por convección a un fluido en movimiento a través de su estructura interna que lo elimina al medio. Los disipadores activos más comunes son los conocidos disipadores de aletas de aluminio. En ocasiones, estos son sustituidos por espumas metálicas de poro abierto puesto que presentan una mayor área específica, elevado coeficiente térmico de transferencia, así como una buena conductividad térmica y densidad reducida. Existen dos estrategias para la generación de porosidad en espumas de poro abierto: i) autoformación, según la cual la porosidad se genera mediante un proceso de evolución regido por los principios físicos, y ii) prediseño, donde la estructura se crea de forma más controlada con el uso de moldes mártir que determinan las cavidades porosas. Las técnicas de fabricación de espumas de poro abierto en las que la generación de porosidad se controla empleando una estrategia de prediseño pueden clasificarse en cuatro grupos atendiendo al estado del material precursor: líquido, sólido, vapor e iones. Cuando el material precursor se encuentra en estado líquido, las técnicas de procesado más importantes son la colada a molde perdido de espumas poliméricas y la colada alrededor de partículas o infiltración sobre preformas mártir. Si el procesado se lleva a cabo con un precursor en estado sólido, pueden destacarse técnicas como: sinterización parcial de polvos y fibras, presurización y sinterización de polvos en preformas mártir, sinterización de esferas huecas, sinterización de polvos y aglutinantes, o reacción de sistemas multicomponentes. Así mismo, el procesado de espumas en estado vapor e iónico concierne la deposición de vapor y electrodeposición, respectivamente, del material precursor sobre espumas poliméricas. De entre la amplia variedad de técnicas de fabricación, la infiltración de preformas mártir, también conocida como método de replicación, resulta ser la más interesante puesto que permite el mejor control sobre el material. Este método ha sido utilizado tradicionalmente para la obtención de espumas metálicas de poro abierto. El método de replicación consiste en producir una preforma porosa, normalmente de partículas empaquetadas, con un agente plantilla (cloruro de sodio, carbón, etc.) que posteriormente es infiltrada con metal fundido o cualquier otro líquido precursor de la matriz para producir un material compuesto. Tras la solidificación del líquido precursor, esta es eliminada o bien por disolución o bien por reacción química controlada (por ejemplo, combustión) para dejar una estructura porosa interconectada que puede ser considerada como el "negativo" de la preforma inicial. Este método tiene la ventaja de ser suficientemente versátil como para permitir el control de la fracción de volumen, el tamaño, la forma y la distribución del tamaño de los poros. Con este control preciso, las propiedades de las espumas fabricadas pueden ser ajustadas fácilmente al intervalo deseado. Dependiendo del material precursor y de la arquitectura porosa final deseada, diferentes materias primas han sido empleadas para la preparación de preformas mártir. No obstante, el material más utilizado es el cloruro de sodio (NaCl) en forma de partículas, que puede ser convenientemente empaquetado e infiltrado con precursores líquidos a temperaturas inferiores a su punto de fusión (801°C) y luego eliminado por disolución en soluciones acuosas. Las espumas metálicas obtenidas por el método de replicación se caracterizan por presentar baja porosidad (menor al 70%), dando lugar a materiales con caídas de presión más elevadas que las espumas metálicas comerciales, pero con una clara ventaja frente a estas: la habilidad de disipar grandes cantidades de flujo de calor como consecuencia de una elevada fracción de volumen de metal. Una revisión bibliográfica de los últimos años revela que diversos autores han adoptado la estrategia de incorporar nuevas fases a las espumas de poro abierto, ya que parece ser una forma adecuada de superar los requisitos de muchas aplicaciones tales como las estructurales, catalíticas, electroquímicas y biomédicas. Sin embargo, existen escasos antecedentes donde se contemple dicha estrategia para modificar materiales aplicados al control térmico activo. A pesar de los grandes atributos que presentan las espumas metálicas tradicionales utilizadas para disipación térmica, el acelerado crecimiento tecnológico hace que sus prestaciones sean insuficientes para cumplir con los requisitos de los equipos electrónicos más avanzados. Existe, por tanto, la necesidad de reformular sus diseños con el fin de potenciar sus propiedades. A la vista de dicha problemática actual, surge el desarrollo de la presente Tesis Doctoral, cuyas hipótesis se plantean a continuación: 1. Las espumas metálicas, ampliamente utilizadas para disipación térmica, presentan propiedades que han limitado su uso en las tecnologías emergentes, de modo que sus diseños han de ser reformulados. La estrategia de incorporar nuevas fases en la matriz estructural de las espumas metálicas parece ser la forma más adecuada para ampliar su aplicabilidad. 2. El método de replicación, comúnmente utilizado para la fabricación de espumas metálicas de poro abierto, es suficientemente versátil como para permitir un control sobre la estructura porosa del material final. La utilización de preformas mártir para la generación de porosidad a partir de un agente plantilla, permite que la incorporación de nuevas fases en el empaquetado sea completamente viable, siempre que se tengan en consideración ciertos aspectos de diseño. Ejemplo de ellos son, entre muchos, que las fases incorporadas no rompan la coordinación de las partículas del agente plantilla de tal modo que impidan la eliminación de estas tras la infiltración, evitando así la interconexión entre poros en el material final; o bien que el sistema matriz-inclusión presente una mala interfase térmica y/o mecánica. 3. La utilización de refuerzos de base carbono en materiales compuestos de matriz aluminio, tales como copos de grafito o diamante, han proporcionado conductividades térmicas muy superiores a los materiales monolíticos análogos, de modo que pueden considerarse como potenciales inclusiones térmicas en espumas metálicas de poro abierto. 4. Puesto que la eliminación de calor en los disipadores activos ocurre por un mecanismo de conducción/convección forzada, los materiales con mayor conductividad térmica serán capaces de conducir el calor de forma más efectiva hasta zonas más alejadas del foco emisor de calor, que posteriormente será transportado por un fluido para eliminarlo al medio. Por ello, se espera que las espumas metálicas de poro abierto con inclusiones térmicas de base carbono den lugar a potencias disipadas superiores en comparación con las espumas metálicas tradicionales. En base a estas hipótesis, se formulan los siguientes objetivos generales: 1. Desarrollo de espumas de aluminio de poro abierto que contengan copos de grafito como inclusiones térmicas (espumas de material compuesto aluminio/copos de grafito) y evaluación de su aplicabilidad en el campo de la disipación térmica activa. 2. Desarrollo de espumas de aluminio de poro abierto que contengan partículas de diamante como inclusiones térmicas (espumas de material compuesto aluminio/diamante) y evaluación de su aplicabilidad en el campo de la disipación térmica activa. 3. Empleo de la nanoingeniería interfacial con el fin de modificar las propiedades de las espumas de aluminio de poro abierto con inclusiones térmicas de base carbono (copos de grafito y partículas de diamante) y evaluación de su aplicabilidad en el campo de la disipación térmica activa.

La tesis trata de encontrar una alternativa de solución que ayude al control de las aguas pluviales provenientes de precipitaciones anormales debido a una alteración del clima por la ocurrencia de El Niño - Oscilación Sur en la costa noroeste del Perú. Para ello se evalúa implementar el concreto permeable en vías locales y pavimentos especiales de dicha región. Se combinan aspectos tanto hidráulicos como estructurales, así el pavimento debe ser capaz de drenar cierto volumen de agua y proporcionar resistencia estructural adecuada para el tipo de vía a evaluar. Se analiza la capacidad estructural del concreto permeable, midiendo su resistencia a la compresión y a tracción por flexión. Luego, se comparan los resultados con los requerimientos para la capa de rodadura en vías locales y pavimentos especiales de acuerdo a la CE. 010 Pavimentos Urbanos y a las normas ACI. Para que pueda ser utilizado en sistemas de drenaje pluvial, se identificaron las precipitaciones ocurridas durante El Niño - Oscilación Sur durante los años de 1997-1998 en la costa noroeste del Perú. De esta base de datos, se estudiaron las máximas precipitaciones registradas y se establecieron requisitos de permeabilidad. El desempeño estructural e hidráulico del concreto permeable es cuantificado a través de sus propiedades de resistencia y permeabilidad, respectivamente, de acuerdo al ACI 522R-10 y a las pruebas de ensayo de ASTM. Parar ello, se evaluaron quince mezclas de concreto permeable. De cada mezcla se elaboraron ocho probetas de 6” x 12” para el ensayo de resistencia a la compresión (ASTM C39 y ACI 522R-10); tres probetas de 4” x 8” para el ensayo de permeabilidad (ACI 522R-10), y dos vigas para el ensayo de resistencia a la tracción por flexión (ASTM C 78). En el diseño de mezclas se han tomado como variables el porcentaje de vacíos, la relación arena/grava y el tipo de agregado grueso (forma y tamaño máximo). El ensayo de permeabilidad se realizó de acuerdo a lo sugerido por el ACI 522R-10 para lo cual se realizó la construcción de un permeámetro de carga variable y se obtuvo el coeficiente de permeabilidad por la Ley de Darcy.