A large number of underground works are under construction in several big cities around the world (London, Paris, Amsterdam, Beijing, Shanghai, Chicago, Caracas, Mexico D.F., and Riad, for instance): railway tunnels, water supplies and other kinds of underground structures. In the last decade several underground infrastructures have been designed and constructed in the city of Barcelona, Spain, as well; e.g. the new line 9 of the city underground and the city junction for the High Velocity train that links Madrid and Barcelona with France. During the construction, intensive monitoring is becoming an increasingly common practice in order to guarantee the safety of the people, buildings and other infrastructures on the surface. Among others, the Robotic Total Stations (RTS) play an important role in the task. In these monitoring works, some "Thermal Effects" have occasionally appeared in the graphs, between winter/summer and day/night situation. Sometimes this undesirable noise has produced discussion among the infrastructure actors. As this effect has not been adequately studied so far, the present PhD aims to improve the basic knowledge and the current practice in the building monitoring in urban areas during underground works when the scene is affected by temperature changes. To characterize and, eventually, to correct the aforementioned influence of the "ambient' variables", a computer simulation program has been implemented. The code can simulate the movement of the buildings when the temperature changes, and proves that the thermal influence on structure deformation monitoring cannot be ignored in the practice. The PhD work has taken advantage of an experimental monitoring area built at the UPC Campus Nord (Barcelona, Spain) within an I+D project, with Robotic Total Stations and other sensors (temperature, tilt, levelling, insolation and other meteorological data), acquiring data during two years and a half. The fieldwork and data processing have been used to improve and adjust the numerical simulation model. Several approaches have been tested with the program. Strategies D, B and K permit us, respectively, to simulate the standard monitoring practice, to "fully" filter the thermal effect, and to filter it while preserving the building's own movements. Apart from helping in the mitigation of the quoted influence, these results may eventually facilitate the improvement of the present monitoring practices. / Un gran número de trabajos subterráneos están en marcha en diversas ciudades del mundo (Londres, Paris, Ámsterdam, Beijing, Shanghai, Chicago, Caracas, México D.F., Riad, entre otras): túneles para FFCC y Metro, suministros, otras obras. En la última década varias infraestructuras subterráneas han afectado al Área Metropolitana de Barcelona: la línea 9 de metro y el paso del AVE Madrid-Barcelona-Francia entre otras. Durante la construcción de estas obras, la monitorización intensiva se está convirtiendo en práctica habitual para garantizar la seguridad de la gente, de los edificios y de otras construcciones en superficie. Entre otras técnicas, las Estaciones Totales Robotizadas juegan un papel importante en este cometido. De manera ocasional, en estos trabajos de auscultación han aparecido en las gráficas diarias o anuales unas oscilaciones espurias atribuibles a “Efecto Térmico”. En algunos momentos ese ruido no deseado ha producido ciertos problemas entre los actores presentes en la Obra Pública. Como este efecto no ha sido adecuadamente estudiado hasta ahora, esta Tesis pretende abundar en el conocimiento de su naturaleza, y mejorar la práctica habitual de la monitorización de edificios en zonas urbanas afectadas por obras subterráneas cuando los cambios de temperatura puedan influir. Un programa de simulación ha sido desarrollado para caracterizar y corregir la citada influencia de dichas “variables ambientales”. El código puede simular el movimiento de los edificios cuando cambia su temperatura, y ha servido para comprobar que los cambios térmicos pueden influir a un nivel que no puede ser ignorado en la práctica de la auscultación de precisión. La Tesis ha aprovechado una zona experimental a escala real que se estableció en el Campus Nord de la UPC dentro de un proyecto I+D, en la que Estaciones Totales Robotizadas y otros sensores (termómetros, clinómetros, niveles, piranómetros y estaciones meteorológicas) han estado suministrando mediciones durante unos dos años y medio. Los datos de campo y su procesamiento han servido para mejorar el código numérico y para ajustar sus variables. Con el programa se han establecido varios escenarios. Las estrategias D, B y K permiten simular la práctica habitual de la monitorización, y filtrar totalmente (al menos en teoría) o parcialmente el “Efecto Térmico”. Los resultados obtenidos, aparte de ayudar a mitigar la presencia no deseada de la firma térmica en los resultados de la auscultación, tras ulteriores investigaciones podrán mejorar las prácticas actuales en la monitorización de edificios.

The impact of work when constructing a building between party walls is always a concern for the adjoining residents. The buildings are subject to more than just the impact of the vibrations caused by the use of machinery. Shifting and deformation can occur on removing earth and/or demolishing previous buildings on the lot until a new state of balance is achieved. These movements can cause cracks and even the collapse of adjacent buildings. Additionally, it is difficult to include all the technical variables involved in the choice of new building foundation-retaining walls in the currently used methodologies, such as Soil Mechanics. This gave rise to the idea to create a new methodology to consider all those variables, and reduce the number of cases where buildings collapse due to the type of foundation-retaining wall chosen. This new methodology is based on an expert system that uses the solutions to previous problems to resolve new cases. What first comes to mind is that it will take time to show the method works for a new case, given that we cannot say the correct system was chosen until the structural phase has been completed and the adjacent buildings remain intact. There is no need to wait for the work and the structure to be completed to decide whether the system works, however, given that we can leave some of the earlier cases out of the initial database and review the structure as if it was a new case. It is worth mentioning that this new case will form part of the initial database once fully implemented, as such increasing the database's reliability and capability, and in turn, increasing the knowledge base in our expert system. This new methodology is a real innovation given that although the experts systems have been used in other fields, they are yet to be used when determining the type of building retaining wall-foundations between party walls. / L'execució d'obres de construcció d'un edifici entre parets mitgeres sempre ha preocupat els veïns afectats. A les vibracions produïdes per l'ús de maquinària pesant hem d'afegir la nova situació en què queden aquestes finques atès que, en realitzar-se el buidatge i/o la desconstrucció dels edificis que ocupaven la parcel·la a edificar, es generen desplaçaments i deformacions per tal d'aconseguir un nou estat d'equilibri. Aquests moviments poden provocar esquerdes i fins i tot esfondraments a les finques adjacents. D'altra banda, hem detectat la dificultat d'incloure a les metodologies actuals, com la "Mecànica dels Sòls", totes les variables tècniques que ajuden a l'elecció del tipus de cimentació-contenció d'aquests nous edificis. Per aquests motius sorgeix la proposta de crear una nova metodologia que inclogui totes aquestes variables i faci disminuir el nombre d'esfondraments dels edificis causats pel tipus de contenció-cimentació seleccionat. La nova metodologia es basa en un sistema expert que soluciona els nous casos tenint en compte les solucions dels problemes anteriors. Podem pensar que demostrar que el mètode funciona per a un nou cas requereix temps, atès que fins que la fase d'estructura de l'obra no hagi acabat i s'hagi comprovat que cap edifici adjacent s'ha esfondrat no podrem dir que l'elecció del sistema ha estat la correcta; però a la realitat, per decidir que el sistema funciona no serà necessari esperar a què s'iniciï l'obra i finalitzi la seva estructura, ja que podem deixar part dels casos recollits fora de la base de dades inicial i realitzar la comprovació com si es tractés d'un cas nou. Cal dir que, quan aquest nou cas s'executi realment, passarà a formar part de la base de dades inicial per tal d'augmentar la seva fiabiliat i experiència. Això proporciona un increment de la base de coneixement del nostre sistema expert. Efectivament, aquesta nova metodologia és innovadora perquè, encara que s'ha utilitzat en altres camps, els sistemes experts no havien servit fins ara per a la determinació del tipus de contenció-cimentació d'edificis entre parets mitgeres.

The main objective of this study is to compare the implementation of a quality model that comprehensively covers the stages of housing construction, with tracking sales strategies in real estate housing projects. The tangible result is to propose specific mechanisms to improve the system for measuring quality of construction processes, and monitoring-analysis of complaints in housing business. This work was conducted by reviewing the process of implementing the "Modelo de Calidad en los Procesos de Construcción de Vivienda 3CV+2" in a real estate company in the metropolitan area of Monterrey Mexico, which is dedicated to offer middle income and residential houses. Subsequently the mechanism of guarantees care was analyzed based on customer complaints. Finally quality measurements were compared with the guarantees results. Both data -quality and after-sales work- were reviewed in 8 developments between 2012 and 2015. In order to compare the two processes it was necessary to define a method of standardization of the data, since the mechanisms of generation and processing for both of them were not compatible to compare them directly. In conclusion, this work found that the company has achieved mixed results in linking the results of quality construction with the amount of customer complaints. Some developments behavior showed positive trend, some had a beginning relationship between both, and one of the reviewed developments showed an unfavorable performance in construction quality vs. complaints ratio / Este estudio tiene como objetivo principal comparar la implementación de un modelo de calidad que cubra de manera integral las etapas de construcción, con estrategias de seguimiento de postventa en proyectos inmobiliarios de vivienda. El resultado tangible de este estudio, es proponer mecanismos específicos de mejora del sistema de medición de calidad de los procesos constructivos, y del seguimiento y análisis de las garantías en las viviendas. Este trabajo se desarrolló mediante la revisión del proceso de implantación del "Modelo de Calidad en los Procesos de Construcción de Vivienda 3CV+2", en una empresa del sector inmobiliario de la zona metropolitana de Monterrey México, la cual se dedica al segmento de vivienda media y residencial. Posteriormente se analizó el mecanismo de atención de garantías por quejas de los clientes. Y finalmente se compararon las mediciones de calidad con los registro de posventa. Se revisaron datos tanto de calidad y de posventa para 8 desarrollos entre los años 2012 a 2015. Para lograr comparar ambos procesos, se tuvo que definir una metodología de uniformización de los datos, ya que los mecanismos de generación y procesamiento de los mismos no eran compatibles para compararlos de manera directa. Como conclusión de este trabajo se encontró que la empresa ha logrado resultados diversos en la vinculación entre los resultados de calidad en la construcción con la cantidad de quejas de los clientes. Algunos desarrollos mostraron comportamiento con tendencia positiva en la relación calidad-posventa, algunos tenían una relación incipiente entre ambos factores, y uno de los desarrollos revisados mostró un comportamiento desfavorable en la relación calidad de construcción Vs. posventa.

The main objective of this Thesis is to determine the behaviour, the energetic and economic feasibility, and the comfort conditions in office buildings, specifically for solutions with high proportions of glazing on facades and for Mediterranean climate. Ultimately, it is to contribute to the reduction of energy consumption of buildings for tertiary use offices, providing clear guidelines for the different actors involved in the life cycle of buildings, especially the owners, designers and the competent authorities in drafting specific sector regulations. Similarly to what happens in other latitudes, the office buildings is the second use in constructed area, and it is up an average energy intensity significantly above the residential sector. The sector is characterized by a business model of continuity between actors, which in recent years has begun to assess the environmental vector significantly in the new constructions. Yet all this clashes with a reality characterized by an out-dated building stock, and a profound lack of knowledge related to the energy, economy and comfort conditions which difficult to reverse the current situation. This is more relevant in a context in which, for various reasons, in recent decades has dominated the construction of glazing office buildings. This Thesis aims to overcome this ignorance with tools to assess, in a comparative way, some of the most common office building solutions, and determine the key elements that determine the energy bill of those constructions. Thus, in regulation conditions and Mediterranean climate, office buildings with heavy structural solutions and more opaque facades result in lower consumption of primary energy and costs, both in investment and in life cycle, lower than for cases of lighter structures with larger proportion of glazing in facades, which derives extra difficulties to achieves de desired comfort conditions. Although notes the existence of some transparent designs (operated double skin) getting equivalent energy demands to those of opaque solutions, this is at the expense of a higher investment and operational life costs. These guidelines are valid even for improved scenarios in which, despite reducing the energy demand, the results become proportional to the different construction solutions. Thus, considering that the different limits designed for the scenario¿s analysis of the Thesis tend to narrow these guidelines, it's concluded that the transparent office buildings are inefficient, both energy and economically. Although the aim of the thesis is demonstrative for the different actors, and therefore the display formats of results are considered for easily understanding, the procedure developed highlights the relevance of the field data and the potential of using coupled simulation tools. The current behaviour of this type of construction sheds consumption clearly superior to those associated with their regulations conditions of use, so the sensitivity analysis of these factors are believed important in the design of buildings for this purpose (more on solutions deeply susceptible to the environment, such as the glazed facades). For its part, the coupled use of dynamic simulation tools allows the observation of phenomena that affect comfort, thermal but especially luminous. Although the results obtained are specific guidelines for office buildings in a Mediterranean environment, the same trends have been observed elsewhere (as in Madrid, through a broader PhD own subsequent study, http://Aiguasol.coop/2014/02/17/project-tobeem/). Improve the performance of office buildings depends on the different actors involved in its life cycle. In the first instance, of the competent authority, but also of the owners and promoters, of the designers and of the end users. All this is more feasible in more opaque buildings with higher inertia. / El objetivo principal de la presente Tesis es determinar el comportamiento y la viabilidad energética, económica y de confort en edificios de oficinas, específicamente para soluciones con elevadas proporciones de hueco en piel y en clima Mediterráneo. Se pretende, en última instancia, contribuir a la reducción del consumo energético de los edificios de uso terciario oficinas, ofreciendo directrices claras para los distintos actores que participan en el ciclo de vida de los edificios, en especial los propietarios, los proyectistas y las autoridades competentes en la redacción de normativas específicas del sector. El sector de los edificios de oficinas representa el segundo uso en superficie construida, y le corresponde una intensidad energética promedio significativamente superior al sector residencial. El sector se caracteriza por un modelo de negocio de continuidad entre actores. Sin embargo todo lo anterior choca con una realidad caracterizada por un parque edificatorio obsoleto, y un desconocimiento profundo del comportamiento energético, económico y de condiciones de confort. Esto es más relevante en un contexto en que en los últimos lustros ha predominado la construcción de edificios de oficinas de elevadas proporciones de hueco en fachada. Esta Tesis pretende paliar este desconocimiento con herramientas que permiten valorar algunas de las soluciones constructivas más comunes del sector, y determinar los elementos clave que condicionan la factura energética de los edificios. Así, en condiciones consideradas de carácter normativo y en clima Mediterráneo, los edificios de oficinas con soluciones estructuralmente pesadas y fachadas más opacas resultan en consumos de energía primaria más reducidos y costes, tanto en inversión como en vida útil, inferiores respecto a casos de estructuras más ligeras y mayor proporción de huecos en fachadas, bajo unas condiciones de confort más difíciles de alcanzar en estos últimos. Aunque se constata la existencia de algunos diseños transparentes (doble piel operada) que consiguen unas demandas energéticas equivalentes a las de las soluciones opacas, esto es a costa de unas inversiones y costes de vida útil mayores. Estas directrices se mantienen aún cuando se plantean escenarios de mejora que, a pesar de reducir la demanda energética, lo hacen de forma proporcional a las distintas soluciones constructivas. De esta forma, y considerando que los distintos límites impuestos en el análisis de escenarios de la Tesis tienden a acotar estas directrices observadas, se concluye que los edificios de oficinas transparentes son ineficientes, tanto energética como económicamente. Aunque la finalidad de la Tesis es demostrativa para los distintos actores, y por ello se muestran formatos de visualización de resultados de fácil comprensión, en el procedimiento desarrollado destaca la relevancia de los datos de campo y el potencial del uso de herramientas de simulación acopladas. El comportamiento real de este tipo de construcciones arroja consumos claramente superiores a los asociados a sus condiciones de uso normativas, por lo que se cree relevante el análisis de sensibilidad de estos condicionantes en el diseño de edificios de este uso (más en las soluciones más susceptibles al entorno, como las de elevada proporción de huecos). Por su parte, el uso acoplado de herramientas de simulación dinámica permite la constatación de fenómenos que afectan al confort, térmico pero sobre todo lumínico, de estas soluciones. Aunque los resultados y las directrices obtenidas son específicas para edificios de oficinas en un entorno Mediterráneo, se han observado las mismas tendencias en otras latitudes (como en Madrid, a través de un estudio posterior más amplio del propio Doctorando, http://aiguasol.coop/2014/02/17/proyecto-tobeem/). Mejorar el comportamiento de los edificios de oficinas depende de los distintos actores involucrados en su ciclo de vida. Ello resulta más viable en edificios con menor proporción de hueco.

The construction sector contributes to current environmental problems. It is responsible for the impact of the production of building materials and for the waste generated in construction works. Strategies for alternative production of construction materials need to be found that use construction and demolition waste (secondary production), rather than original raw materials (primary production). In the literature, there are several studies on the management of construction and demolition waste (CDW), as well as laboratory and field studies on the technical performance of recycled CDW products and their incorporation into stone materials. However, there is a noticeable lack of standardized tests to assess the environmental viability of these processes, and a lack of studies on the economic viability of CDW use in the production of new construction materials. Considering the above, the increasingly competitive economic, and the growing demand for more responsibility in construction works to comply with environmental legislation, an assessment tool is required that can compare the alternatives of producing and using building materials from original raw material and/or from recycled material. The tool should take into account technical criteria, which have been studied by other authors, as well as environmental and economic criteria. Consequently, this thesis develops a proposal for a tool that can support decision-making by assessing the production of building stone materials from original raw material and/or recycled material. The tool should help to choose the best alternative, considering a multi-criteria approach and different weights or rankings of the evaluated criteria. In the doctoral research, the methodology was applied to some key stone materials in construction, specifically, in the context of Spain: gypsum, cement, aggregates and concrete. The results of this thesis show, first, that the tool supports the decision-making process by obtaining indices associated with each criterion evaluated, and generates lists of preferred alternatives, which can help to define the best options from different perspectives. The tool can be used to evaluate production scenarios and classifications for the criteria "environmental advantage", "economic advantage" or "equal importance to both criteria." It can provide numerical data, which means that the choice of a material is not simply based on intuition. Besides checking the functionality and validity of materials, this tool can evaluate and compare, both environmentally and economically, primary and secondary production alternatives for the main stone materials in Spain, and choose the best option considering different classifications of the criteria. The results of implementing this proposal for the materials under study confirm that, in general, CDW recycling for the production of stone materials is feasible in Spain, from an environmental and economic perspective, compared to primary production of the same kind of materials. / El sector de la construcción contribuye a la problemática ambiental actual. Por una parte, es responsable de los impactos generados en la producción de los materiales y, por otra, de los residuos generados en las obras constructivas. Por ello, se hace necesario buscar estrategias de producción de materiales de construcción alternativos en los que se empleen residuos provenientes de la construcción y demolición (producción secundaria), en lugar de materias primas originales (producción primaria). Es cierto que se han efectuado varios estudios referidos a la gestión de los residuos de construcción y demolición (RCD), así como también estudios a nivel de laboratorio o de campo en los que se ha evaluado el comportamiento técnico del reciclaje de éstos mismos y su incorporación en la producción de materiales pétreos. Sin embargo, hay una notoria falta de pruebas estandarizadas para evaluar la viabilidad medioambiental de estos procesos, así como una carencia de estudios acerca de la viabilidad económica del uso de los RCD en la producción de nuevos materiales de construcción. Teniendo en cuenta lo anteriormente mencionado y partiendo de la base de que el entorno económico es cada vez más competitivo y de que crece cada vez más la responsabilidad en lo referido a las obras de construcción, por una mayor exigencia de la legislación a nivel medioambiental, se ha visto la necesidad de contar con una herramienta de evaluación que permita comparar las alternativas más oportunas en relación a la producción y utilización de materiales de construcción a partir de materia prima original y/o a partir de material reciclado, en las que se tenga en cuenta "además del criterio técnico, que ya ha sido estudiado por otros autores" también, y no con menor peso, el criterio medioambiental y el económico. Es por ello que en esta tesis se desarrolla una propuesta metodológica para la construcción de una herramienta de soporte a la toma de decisiones que permita evaluar la producción de materiales pétreos de construcción a partir de materia prima original y/o de material reciclado, con el fin de elegir la mejor alternativa teniendo en cuenta un enfoque multicriterio y distintos pesos o clasificaciones para los criterios evaluados. En esta investigación doctoral también se aplica la propuesta metodológica desarrollada a algunos materiales pétreos fundamentales en construcción, escogiendo para estudiarlos ¿en el contexto de España¿ los siguientes: el yeso, el cemento, los áridos y el hormigón. Los resultados de esta tesis demuestran, en primer lugar, que la herramienta desarrollada permite apoyar el proceso de toma de decisiones mediante la obtención de índices asociados a cada criterio evaluado y, también, a través de la elaboración de listas de preferencia de las alternativas con el fin de definir la óptima teniendo en cuenta diferentes puntos de vistas implicados. Así mismo, esta herramienta permite la evaluación de diferentes escenarios de producción y distintas clasificaciones para los criterios: "ventaja medioambiental","ventaja económica" o "igual importancia a ambos criterios". Esta herramienta es capaz de proporcionar datos numéricos; esto hace posible que la elección de la viabilidad de un material no esté basada en la simple intuición. En segundo lugar, con la aplicación de esta propuesta metodológica "además de comprobar su funcionalidad y validez" se ha podido evaluar y comparar, tanto ambiental como económicamente, diferentes alternativas de producción primaria y secundaria de los principales materiales pétreos en España y escoger la mejor opción teniendo en cuenta distintas clasificaciones para los criterios. Los resultados de la aplicación de esta propuesta a los materiales evaluados confirman que, en general, el reciclaje de los RCD en la producción de materiales pétreos es viable, tanto a nivel medioambiental como económico en España, con respecto a la producción primaria de los mismos.

Geological formations containing sulphates are commonly associated with the development of severe expansions when they are involved in tunnel excavation. The intensity of the observed expansive behaviour in these materials is greater than in other expansive soils and rocks free of sulphates. Swelling in sulphated formations can also occur in the rock mass although no tunnel is excavated, and also within fills made of compacted material from excavations in sulphated rocks. The functionality and stability of engineering works are affected in the majority of the cases. The prediction of strains and swelling pressures in sulphated formations is a difficult task. On that direction, the Thesis analyses and describes the mechanisms and conditions leading to expansions in sulphated rocks through the detailed investigation of three exceptional cases of damage induced by expansions involving sulphated formations in Spain. Lilla tunnel, the first case-history analysed, was excavated in Tertiary anhydritic claystone. Expansions developed led to severe tunnel floor heaving and to very high pressures against tunnel lining. The second case, a bridge founded on piles within an anhydritic claystone, Pont de Candí bridge, experienced an unexpected and sustained heave of the central pillars as a consequence of the development of swelling strains below the deep pile foundations. The third case, the compacted access embankments to another bridge, Pallaressos embankments, experienced a very significant volumetric expansion. As a result, the bridge was axially compressed and damaged. Mechanisms leading to swelling in tunnels in sulphated rocks have been described in the literature; however, an alternative interpretation is proposed. In the first two cases the development of swelling phenomena is explained by the precipitation of gypsum crystals in rock discontinuities. The presence of anhydrite plays a central role in the phenomenon because its dissolution leads to supersaturation conditions of groundwater in calcium sulphate with respect to gypsum, which will result into gypsum precipitation. The process of precipitation of gypsum in discontinuities is thought to act as local jacks inducing swelling strains. The maximum pressure exerted by crystal growth has been estimated under a thermodynamical point of view. Expansions in the third case analysed are a result of massive growth of ettringite and thaumasite minerals in embankments reinforced by Portland cement due to sulphate attack to cementitious materials. Mineralogical analysis and the simulation of the chemical reactions involved in sulphate attack have shown that expansions in this type of embankments would proceed for a long time because of the availability of the necessary components for ettringite and thaumasite formation. A finite element model of embankment swelling developed has shown that great loads can be generated due to swelling against rigid structures restraining the expansion in some direction. A coupled Hydro Mechanical and Chemical model formulated in a porous media has been developed to simulate volumetric expansions explained by gypsum precipitation. The model is consistent with field and laboratory observations and describes the kinetics of precipitation and dissolution of gypsum and anhydrite, the solute transport and the development of strains induced by crystallization. The model has been applied to interpret and simulate the heave experienced by Pont de Candí viaduct. Modelling capabilities were checked against the long term history of viaduct heave and also, against the foundation response when the vertical load from a surface embankment was added to counteract swelling. / Las formaciones geológicas que contienen sulfatos están asociadas tradicionalmente al desarrollo de expansiones severas cuando son atravesadas por túneles. La intensidad del comportamiento expansivo observado en estos materiales es mayor que en otras rocas y suelos expansivos libres de sulfatos. El hinchamiento asociado a formaciones sulfatadas también puede ocurrir en el macizo rocoso aunque no se excave un túnel, y también en rellenos construidos con material compactado procedente de excavaciones en rocas sulfatadas. En la mayoría de casos la funcionalidad y estabilidad de las obras de ingeniería se ven afectadas. La predicción de deformaciones y presiones de hinchamiento en formaciones sulfatadas es una tarea difícil. En este sentido, la Tesis analiza y describe los mecanismos y las condiciones que conducen a expansiones en rocas sulfatadas, a través de la investigación detallada de tres casos excepcionales de daño debido a expansiones que involucran formaciones sulfatadas en España. El túnel de Lilla, el primer caso analizado, se excavó en arcillita anhidrítica. El desarrollo de expansiones condujo a un levantamiento severo de la solera y a presiones contra el revestimiento muy altas. El segundo caso, un puente cimentado en pilotes en una arcillita anhidrítica, el viaducto de Pont de Candí, experimentó un levantamiento inesperado de los pilares centrales debido al desarrollo de hinchamientos por debajo de las cimentaciones profundas. En el tercer caso, los terraplenes de acceso a otro puente, los terraplenes de Pallaressos, experimentaron una expansión volumétrica muy significativa y el puente resultó comprimido axialmente y dañado. Los mecanismos que conducen al hinchamiento en túneles en rocas sulfatadas se han descrito en la literatura; sin embargo, se propone una interpretación alternativa. La precipitación de cristales de yeso en discontinuidades de la roca explica el desarrollo de fenómenos de expansión en los dos primeros casos. La presencia de anhidrita juega un papel central en el fenómeno expansivo porque su disolución conduce a condiciones de sobresaturación del agua del macizo en sulfato cálcico respecto el yeso, que resulta en la precipitación de yeso. Se cree que el proceso de precipitación de yeso en discontinuidades actúa como gatos locales generando deformaciones. La presión máxima ejercida por crecimiento de cristales se ha estimado desde un punto de vista termodinámico. Las expansiones en el tercer caso son el resultado del crecimiento masivo de los minerales de etringita y thaumasita en terraplenes estabilizados con cemento Portland debido al ataque sulfático a los materiales cementantes. Ensayos mineralógicos y la simulación de las reacciones químicas involucradas en el ataque sulfático han mostrado que las expansiones en este tipo de terraplenes continuarían durante un periodo de tiempo largo, debido a la disponibilidad de los componentes necesarios para la formación de etringita y thaumasita. Un modelo de elementos finitos del hinchamiento del terraplén ha mostrado que estas expansiones pueden generar presiones muy altas contra estructuras rígidas. Se ha desarrollado un modelo acoplado Hidro-Mecánico y Químico formulado en medio poroso para simular expansiones volumétricas explicadas por la precipitación de yeso. El modelo es consistente con observaciones de campo y laboratorio y describe la cinética de la precipitación y disolución, el transporte de soluto y el desarrollo de deformaciones inducidas por cristalización. El modelo se ha aplicado para interpretar y simular el levantamiento experimentado por el viaducto. La capacidad de modelación se ha verificado frente a las medidas de levantamiento del viaducto en el tiempo y también, frente a la respuesta de las cimentaciones a la construcción de un terraplén en superficie para contrarrestar el hinchamiento

Due to the related problems and the ongoing awareness on environmental issues is that efforts are put in different areas of knowledge, in order to determine, analyze and formulate solutions towards a sustainable future. Among these problems, there are the ones related with the use of concrete in the construction sector. These are essentially related to the natural resources used for their production and to the manufacture of cement, one of its most important components. As of today, one of the solutions is recycling the concrete for the production of aggregates, which can be used in the elaboration of new concrete mixes. This is in fact not the best solution as, albeit the natural aggregates utilization is reduced and consequently the depletion of natural resources is as well, more quantities of cement are needed to achieve comparable properties to those of the natural aggregates concretes, being cement a relevant contributor to global warming. A novel method for recycled aggregates concrete design, so-called ¿Equivalent Mortar Volume¿, aims on solving the aforementioned issues by basing its principles on the idea that recycled aggregates are materials that are composed by two phases, the natural aggregate and the attached mortar to it, and by taking into account the attached mortar as part of the new mortar required by design in the concrete mix. With this, the needs for cement are reduced while still using recycled aggregates and achieving similar properties to those of the natural aggregates concretes. The method always starts from a concrete design made with the American Concrete Institute method as a base. The novel essence of the method encourages to investigate more about its properties and the possibilities to broaden its scope, for which the present doctoral thesis is proposed. On a initial stage, the Equivalent Mortar Volume method is studied and an adaptation of it is proposed in order to broaden its scope by making it able to start with other design methodology than the American Concrete Institute one. This is achieved by designing different concrete mixes and by analyzing the different calculation steps that the method involves. From the work carried out, it is concluded that the method represents a feasible and environmentally friendly solution, and that it can be adapted to another concrete design methodology. The next stage consists on the obtention and analysis of some of the fresh state, mechanical and durability properties of the different concretes, and to evaluate the use of different methodologies for the concretes design. This was achieved by elaborating extensive experimental campaigns of different concretes mixes and by assessing them when appropiate. The findings of these campaigns show that the concretes designed with the novel method achieve, in the majority of the studied properties, comparable results to those of the natural aggregates concretes. In the following stage, the rheological properties of the concretes are studied by means of a viscometer apparatus. This was done with the aim of having a deeper understanding of some of the properties that the method affects the most. It was observed that the concretes designed with the novel method can achieve similar rheological properties to those of the natural aggregates concretes, when combining the use of certain admixtures. / Debido a los problemas relacionados y a la actual concienciación sobre los temas medioambientales es que se están haciendo diversos esfuerzos en diferentes áreas del conocimiento, de manera de determinar, analizar y formular soluciones para lograr un futuro sustentable. Entre estos problemas están los que se relacionan con el uso del hormigón, en el sector de la construcción. Éstos se refieren fundamentalmente a la utilización de recursos naturales para la producción de hormigón y a la fabricación de cemento, siendo este último uno de sus principales constituyentes. A día de hoy, una de las soluciones el reciclaje de hormigón para la producción de áridos, que luego pueden ser utilizados en la fabricación de nuevos hormigones. Sin embargo, ésta no es la mejor solución, ya que si bien se reduce la utilización de áridos naturales y, por consiguiente, la explotación de recursos naturales, son necesarias mayores cantidades de cemento para lograr propiedades comparables a las de un hormigón de áridos naturales, siendo el cemento un importante contribuidor del calentamiento global. Un innovador método para el diseño de hormigones de áridos reciclados, llamado "Equivalent Mortar Volume" (Volumen de Mortero Equivalente), apunta a solucionar los problemas mencionados anteriormente basándose en la idea de que los áridos reciclados son materiales constituidos por dos fases, el árido natural y el mortero adherido a ellos, y en considerar el mortero adherido como parte integrante del nuevo mortero requerido por diseño en el hormigón. De esta manera se reduce la demanda de cemento, se siguen utilizando áridos reciclados y se consiguen propiedades similares a las de un hormigón de áridos naturales. La esencia innovadora del nuevo método es la que anima a investigar más acerca de sus propiedades y las posibilidades de ampliar su alcance, razones por las cuales se propone la presente tesis doctoral. En una etapa inicial, el método es estudiado y se propone una adaptación de éste, de manera de poder comenzar desde un diseño hecho con otra metodología diferente a la del American Concrete Institute. Lo anterior se logra mediante el diseño de diversas mezclas de hormigón y el análisis de los diferentes pasos de cálculo que conllevan. Las conclusiones obtenidas son que el método representa una solución viable y medioambientalmenteamigable, y que puede ser adaptado a otro método de diseño de hormigones. La siguiente etapa consistió en la obtención y el análisis de algunas propiedades en estado fresco, mecánicas y de durabilidad de los diferentes hormigones, y en la evaluación de diferentes metodologías de diseño de éstos. Esto se logró mediante la elaboración de extensas campañas experimentales de hormigones y de sus correspondientes análisis. De estas campañas se deduce que los hormigones diseñados con el nuevo método alcanzan, en la mayoría de los casos, propiedades comparables a las de hormigones de áridos naturales. Posteriormente se realiza un estudio de las propiedades reológicas de los hormigones mediante la utilización de un viscosímetro. Esto se ha hecho con la finalidad de obtener un conocimiento más profundo sobre algunas de las propiedades en las que el método tiene gran incidencia. Se observa que los hormigones diseñados con el nuevo método pueden alcanzar propiedades reológicas similares a las de los hormigones de áridos naturales si se utilizan, de forma combinada, ciertos aditivos. La etapa final consiste en la evaluación de los impactos ambientales que producen diferentes hormigones seleccionados. Esto se hace con la metodología de Life Cycle Assessment (Análisis de Ciclo de Vida) y contempla la evaluación de cuatro hormigones diferentes. Los resultados indican que los hormigones diseñados con el nuevo método alcanzan mejores comportamientos medioambientales y que el cemento es el que más contribuye en las diferentes categorías de impacto analizadas, lo que podría modificarse si se utilizaran cementos con adiciones.

Esta tesis partió de la constatación por parte del autor que todo el contenido técnico de un proyecto de arquitectura se vierte principalmente en su documentación gráfica. Sin embargo esta documentación adolece de muchos defectos tanto desde el punto de vista de su elaboración (qué se dibuja, como se dibuja en equipo, donde y cómo se dibuja) como desde el punto de vista de su resultado comunicativo (errores de comprensión, incorporación de procesos dinámicos, etc.).Además la progresiva incorporación de la tecnología informática abre nuevas posibilidades de tratamiento de la información. Resulta pertinente reflexionar ahora sobre las bases de la representación gráfica de la tecnología de la construcción arquitectónica con el fin que las nuevas tecnologías no se conviertan en puros instrumentos de edición sino que se concentren en dar servicio a las necesidades de la elaboración y comunicación de la información.El concepto de código normalizado intenta ir más allá y se refiere a un procedimiento lingüístico normalizado: cuales son las letras, las palabras y las frases del discurso gráfico del proyecto atendiendo a los contenidos tecnológicos básicos de la edificación que hay que comunicar: 1 Situación y disposición de cada elemento constructivo2 Forma i dimensiones de cada elemento constructivo3 Situación y disposición de los materiales y productos dentro del elemento constructivo4 Forma y dimensiones de cada material o producto constructivo5 Condiciones de borde interior6 Condiciones de borde exteriorSin embargo también es cierto que nunca se dibuja todo, sino solo aquello que no es habitual, que está sometido a control externo o que forma parte de las propias competencias.La representación gráfica del proyecto ejecutivo tiene dos claras vertientes: una vertiente introspectiva puesto que el proyectista realiza a través del dibujo técnico un proceso interior, consigo mismo y sus compañeros de equipo, de toma de decisiones siguiendo un camino de reducción de incertidumbres. Una vertiente externa, puesto que al final el proyecto se convierte simultáneamente en un gran libro de instrucciones que contiene dos relatos: uno referente al proceso de ejecución y otro referente al propio comportamiento fisiológico y funcional del futuro edificio.INDICIOS DE CALIDADLa normativa europea no ha desarrollado profundamente estos temas y solo existen ciertas convenciones gráficas y de formato impulsadas por algunos organismos de control. Existe poco debate entorno al contenido informativo del proyecto y su forma de procesamiento, incluso entre los organismo de visado y ayuntamientos que cada día verifican, en parte, multitud de proyectos.Además esta tesis cubre un vacío docente puesto que las asignaturas de expresión gráfica no tienen oportunidad de entrar a tratar estos temas que están en el núcleo del ejercicio profesional.Aún cuando el contenido reflexivo y analítico de esta tesis era alto tampoco se pretendía que finalizara en un manual de procedimiento para los estudiantes de arquitectura. Sin embargo el director de la tesis, Don Jaime Avellaneda Diaz-Grande insistió en que se verificaran las hipótesis y soluciones apuntadas por lo cual se decidió "redibujar" todo un proyecto ejecutivo ya existente, de acuerdo con las directrices emanadas de la tesis.Se trata pues de una tesis doctoral sólida y una aportación original al conocimiento sobre la cual se pueden elaborar en el futuro otras tesis sobre aspectos que la tecnología informática ya está ofreciendo : representaciones 3D, dibujos dinámicos, uso del color, adjunción de archivos de sonido, etc. / This thesis left from the establishment on the part of the author who all the technical content of an architecture project is spilled mainly in its graphical documentation. Nevertheless this documentation suffers from many defects as much from the point of view of its elaboration (what it is drawn, how it is drawn in a architectural team , where and how is drawn) like from the point of view of its communicative result (errors of understanding, incorporation of dynamic processes, etc.)In addition the progressive incorporation to the computer science technology opens new possibilities of data processing. It turns out pertinent to reflect now on the bases of the graphical representation of the technology of the architectonic construction with the aim that the new technologies do not become pure edition instruments but that are concentrated in giving to service to the necessities of the elaboration and communication of the information.The concept of standardized code tries to go beyond and it talks about a standardized linguistic procedure: as they are the letters, the words and the phrases of the graphical speech of the project taking care of basic the technological contents of the construction that there is to communicate: 1 Situation and disposition of each constructive element2 Form and dimensions of each constructive element3 Situation and disposition of the materials and products within the constructive element4 Form and dimensions of each material or constructive product5 Conditions of inner edge6 Conditions of outer edgeNevertheless also it is certain that everything is never drawn, but single what is not habitual, that is put under external control or that comprises of the own competitions.The graphical representation of the executive project knows two clearly slopes: a introspectiva slope since the designer makes through technical drawing an inner process, with itself and its teammates, of decision making following a way of reduction of uncertainties. An external slope, since in the end the project becomes simultaneously a great book of instructions that contains two stories: one referring to the execution process and another referring one to the own physiological and functional behavior of the future building.QUALITY INDICATIONSThe European norms has not developed deeply these subjects and single certain graphical conventions and of format exist impelled by some organisms of control. Little debate exists surroundings to the informative content of the project and its form of processing, even between the organism of visa and city councils that every day verify, partly, multitude of projects.In addition this thesis covers an educational emptiness since the subjets of graphical expression do not have opportunity to enter to treat these subjects that are in the nucleus of the professional exercise.Even though the reflective and analytical content of this thesis was not high either was tried that it finalized in a manual of procedure for the architecture students. Nevertheless the director of the thesis, Professor Jaime Avellaneda Diaz-Grande insisted on which the hypotheses were verified and solutions pointed thus an executive project was decided "to redrawn" everything already existing, in agreement with the emanated directives of the thesis.One is then a solid doctoral thesis and an original contribution to the knowledge on which they are possible to be elaborated the future in other theses on aspects that the computer science technology already is offering: representations 3D, dynamic drawings, use of the color, adjunción of sound archives, etc.

La tesi examina l'interior de l'arquitectura privada, fonamentalment habitatge, a Barcelona des de finals del segle XVIII fins a inicis del segle XX. L'estudi no es planteja a través d'un fil cronològic sinó que es basa amb exemples representatius de tres moments: Des de la dècada dels anys vuitanta del segle XVIII fins a finals dels anys trenta del XIX. La plenitud del segle XIX, des de la dècada dels cinquanta fins a finals dels anys setanta.El tombant del segle XIX al XX, el període comprès entre la dècada dels vuitanta del XIX i la primera del XX. En cada un d'aquests moments s'estudia, en primer lloc, si en els interiors es manifesten, d'una manera o d'una altra, les mateixes intencions i transformacions que caracteritzen l'arquitectura del període que compren el nostre estudi. En segon lloc, s'analitza quin és el paper que pertoca a l'arquitectura en la configuració d'aquests interiors. Fins a quin punt l'interior esdevé objecte del treball de l'arquitecte i si l'arquitecte assumeix, respecte l'interior, el paper que fins aleshores han exercit de manera autònoma un conjunt d'artistes i artesans. Per últim, s'examinen quines són les formes de producció, es comprova si la transformació de l'interior té com a "condició de possibilitat" un procés de racionalització productiva similar al procés que afecta als altres aspectes de l'arquitectura i, alternativament, com el canvi de sensibilitat impulsa transformacions en la producció. L'estudi es basa en les característiques estrictament formals, en les voluntats expressives que es poden endevinar per associació, simbolització, etc. i en les particularitats materials. No es basa en unes anàlisis que prenguin en consideració l'adscripció estilística dels elements que configuren els interiors. Per entendre adequadament cada un dels moments estudiats, la tesi assumeix els criteris formals i els judicis de valor, vigents i emergent a través dels texts i escrits de l'època. Per portar a terme aquesta anàlisi ens hem basat en diferents fonts documentals:El propi interior, quan es conserva, és el document principal per portar a terme l'estudi.Documentació gràfica, és el cas dels interiors dels que s'han pogut localitzar plànols de detalls, alçats interiors i dibuixos de sostres.Documentació tècnica, plecs de condicions, amidaments i factures.Documentació fotogràfica, fotografies d'època o fetes quan encara són vigents els interiors originals.Altres fonts com pintures i gravats que, com les fotografies retraten la vigència de l'interior.A més, també hem emprat nombrosos catàlegs de materials i de tècniques originals.

The foundation and guarantee of a good heritage protection is the appropriate knowledge of it, this understanding is developed from studies conducted by different specialists, using the architectural surveys as a basis for their work and as a platform for communication between disciplines. These surveys are conducted at different levels, covering different issues, such as studying the consolidation of paintings or analysis of the structures, all in the same heritage building. This generates duplication in registration activities, as a first step in the exploration of the patrimonial goods, in most cases with difficult information to superimpose or link, which makes it difficult to cross-reading this knowledge, with records or documentation do not follow standards that allow integration, or adequate information management between surveys. Therefore the importance of developing methodologies to unify criteria between disciplines and facilitate the approximation of the different views about the heritage from a common base information, not only as an ethical obligation for those involved in conservation processes, but as tools that produce immediate benefits in management, project planning, control of current status, interdisciplinary communication and evaluation of results. To this end we work with technology Terrestrial Laser Scanner (TLS), which allows complex surveys , different leveIs of approximation, in short periods of time without compromising accuracy. The central aim of the thesis is to identify the potential of databases TLS as 20 and 2.50 images, maintaining the relationship with the initial information. Is proposed that the creation and exploitation of TLS data bases in two dimensions , can increase knowledge of heritage buildings, used for the analysis, selection classification and recognition of 3D point clouds and 3D data conversion to 2D (2.50) using image processing and synthesis process in search of a useful tool for the different disciplines that use this information starting representation. We use the concept of architectural survey (understood as analysis, selection and synthesis of real event) as framework for the development of the methodologies proposed. Considering the analysis of the asset from data collection, to the objective classification of the component parts and their relationship. After this process is selected and restructures the information, plans and elevations, to pass data from 3D to 2D (2 .5D), always maintaining the relationship with 3D starting point, achieving a synthesis that allows different levels approach to process coregistered images . In this process it was necessary to integrate techniques of paralllel lines to the TLS, formats like LIDAR aerial surveys, classification techniques of natural surfaces and reverse engineering, image processing techniques and architectural surveys SFM (Structural From Motion, processes scanned photo), therefore their developments in point cloud management and data processing 2D and 2.5D. These processes have been applied to specific case studies, highlighting mainly the geometrical characteristics of the surfaces in relation to the materials , the types of gradient, the consolidation of materials, the analysis of movements or deformations of facades , and archaeological stratification processes, among others. Parallel to the case studies, interviews validated the results, from the perspective of different disciplines were developed / Podemos afirmar que la base y la garantía de una buena protección del patrimonio es el conocimiento adecuado del mismo. Este se desarrolla a partir de estudios realizados por diferentes especialistas, que utilizan como base para su trabajo y como medio de comunicación los levantamientos arquitectónicos. Estos levantamientos se realizan a diferentes escalas, abarcando problemas diferenciados, como por ejemplo el estudio de la consolidación de pinturas o el análisis de las estructuras, en un mismo edificio patrimonial. Esto conlleva a duplicar las actividades de registro, como primera etapa en la exploración de los bienes patrimoniales, en la mayoría de los casos con informaciones difíciles de superponer o relacionar, lo cual hace más difícil una lectura transversal de este conocimiento, con registros o documentaciones que no siguen estándares que permitan su integración, ni una adecuada gestión de la información. Por ello de la importancia de desarrollar metodologías que permitan unificar criterios entre disciplinas y faciliten la aproximación de las diferentes visiones sobre el patrimonio en un mismo material de partida, no solo como una obligación ética para los implicados en los procesos de conservación, sino como herramientas con beneficios inmediatos en la gestión, en la planificación de los proyectos, el control del estado actual, la comunicación interdisciplinar y la evaluación de los resultados. Para ello partimos de la tecnología de Escáner Láser Terrestre TLS, que permite levantamientos complejos, a diferentes niveles de aproximación, en breves periodos de tiempo, sin comprometer la precisión. Centrando el objetivo de la tesis en identificar el potencial de las bases de datos TLS como imágenes 2D y 2.5D, manteniendo la relación con la información de partida. Se plantea que la creación y explotación de bases de datos TLS en 2D, permite profundizar el conocimiento de los edificios patrimoniales, utilizando para el análisis y selección técnicas de clasificación 3D y conversión de datos de 3D a 2D (2.5D), utilizando el procesamiento de imágenes como proceso de síntesis, en busca de una representación útil, para las diferentes disciplinas que utilicen esta información de partida. Como estructura que encadena este proceso partimos del concepto de levantamiento arquitectónico (entendido como análisis, selección y síntesis del hecho real), para el desarrollo de las metodologías planteadas. Considerando el análisis del elemento patrimonial desde la toma de datos, hasta la clasificación objetiva de los elementos que lo componen y su relación. Posteriormente se selecciona y reestructura la información en plantas y alzados, al pasar los datos de 3D a 2D (2.5D), manteniendo en todo momento la relación con la base 3D de partida, logrando una síntesis que permite diferentes niveles de aproximación, al procesar las imágenes corregistradas, en las cuales se logra una representación patrimonial coherente. En este proceso fue necesario integrar técnicas de líneas paralelas a la TLS, como los formatos de levantamientos LIDAR aéreos, técnicas de clasificación de superficies naturales y de ingeniería inversa, técnicas de procesamiento de imágenes y de levantamientos SFM (Structural From Motion, procesos de foto escaneado), tanto por sus desarrollos en gestión de nubes de puntos o el tratamiento de datos en 2D y 2.5D. Estos procesos se aplican a casos de estudio concretos, que resaltan sobre todo las características geométricas de las superficies, en relación a los revestimientos de los materiales, las tipologías de degradado, la consolidación de los materiales, el análisis de movimientos o deformaciones de las fachadas, los procesos de estratificación arqueológica, entre otros. Paralelo a los casos de estudio, se desarrollaron entrevistas que validaron los resultados obtenidos, desde la perspectiva de diferentes disciplinas.