The main topic of the thesis is the search and obtention of certain tools and criteria which allow us to propose an analytical methodology in order to understand and demonstrate the reasons why Spain has been importing Clinker from so far places as China or Thailand instead of Turkey which should have been the "natural" supplier due to their geographical proximity. Initially we highlighted the next objectives: -To Analyze the capacities and/or logistic limitations of the spanish ports on their cement terminals. -To demonstrate that the import/export capacities of a country go intimately linked to their logistic capacities. -To relate the main cement economic parameters with the import/export capacities of a country. For that: -We have studied the cement history from their begginings together with his Spanish evolution till nowadays. -We have analyzed the freight market from the cement transportation point of view. -We have analyzed the Spanish port cement terminals. -We have issued done freight calculations in order to demonstrate the paramount importance of the ports logistics capacities. Achieving the next conclusions: -The freight value is what determines the global cement movements. The shorter distance does not guarantee the cheapest freight. -It has been demonstrated that the import/export capacites of a country go linked to economical factors, which might be financial or logistics, and the economical level of a country are intimately linked to the cement consumption of the same. -It has been demonstrated that the logistic capacities are the ones determining if a country can import/export to overseas countries, so Spain with her fantastic ports and bulk terminals has been able to receive big vessels from distant countries like China. Also we can confirm: -The cement is a strategical material that big corporations and governments try to control giving rise to an oligopoly. -The value of a ship analyzed as a logistic cost is directly related to the value of the cement. We have standardized a formula to pass from Time charter to a freight par metric ton. -The cost of the low value dry bulk cargoes depends almost exclusively of their logistic cost. -The economy of scale in the cement world does not always apply, due to the fact that in a lot of places we need vessels cranes and grabs to load/discharge which makes totally impossible to use bigger vessels because those are usually gearless. / El tema central de la tesis es la búsqueda y la obtención de unas herramientas y/o criterios que permitan proponer una metodología de análisis para entender y demostrar las razones por las que España ha importado Clinker de lugares tan lejanos como China o Tailandia en lugar de Turquía que debería haber sido el suministrador "natural" por cercanía. Inicialmente se marcaron los siguientes objetivos: -Analizar las capacidades y/o limitaciones logísticas de los puertos españoles en sus terminales de cemento. -Demostrar que las capacidades de importación/exportación de un país van íntimamente ligadas a sus capacidades logísticas. -Relacionar las principales magnitudes económicas del mundo del cemento con la capacidad de importación/exportación de un país. Para ello: -Se ha estudiado la historia del cemento desde sus inicios así como su evolución en España hasta la actualidad. -Se han analizado el mercado de fletes desde el punto de vista del transporte del cemento. -Se han analizado las terminales cementeras de los puertos españoles. -Se han realizado cálculos de importes de fletes para demostrar que las capacidades logísticas de los puertos son de importancia capital. Llegando a las siguientes conclusiones: -El valor del flete es el que determina los movimientos de cemento a nivel mundial. La distancia más corta no nos garantiza el flete más barato. -Queda demostrado que la capacidad de importación y exportación de un país va ligada a factores económicos, ya sean logísticos o financieros así como el nivel económico de un país está íntimamente relacionado con el consumo de cemento del mismo. -Ha quedado demostrado que las capacidades logísticas son las que determinan si un país puede importar y/o exportar a países lejanos, ergo España con sus fantásticos puertos y terminales de graneles ha podido recibir buques grandes y por tanto importar de lugares tan lejanos como China. Asimismo, podemos afirmar: -El cemento es un material estratégico que tanto corporaciones como gobiernos intentan controlar y que da por tanto lugar a un oligopolio. -El valor del buque analizado como coste logístico afecta de forma directamente proporcional al valor del cemento. Hemos estandarizado una fórmula para pasar de "Time charter" a flete por tonelada métrica. -El valor de las mercancías a granel de bajo coste depende casi exclusivamente de su coste logístico. -Las economías de escala en el mundo del cemento no siempre son válidas, ya que en muchos lugares hace falta que el propio buque posea medios de carga y/o descarga con lo que pasa a ser inviable el uso de un buque de mayor porte, ya que éstos generalmente carecen de medios propios.

La presente Tesis Doctoral se incorpora, dentro del pensamiento filosófico actual, desde la preocupación por la naturaleza, la ecología, y en general, la vida en el planeta tierra. Pretende aportar una ayuda desde la docencia de la arquitectura para la "construcción" de una sociedad y una urbanidad respetuosa con la naturaleza y confortable para el ser humano. Para ello, es necesario ahondar en el grado de responsabilidad de la construcción en particular y la arquitectura en general en la destrucción del planeta, planteando una docencia basada en la concepción de la arquitectura desde criterios medioambientales. Esta tarea es realmente ambiciosa y debe plantearse desde un exhaustivo análisis de las nuevas necesidades profesionales del arquitecto en relación al nuevo paradigma actualmente en desarrollo de la sostenibilidad. Este nuevo paradigma implica una manera diferente de entender la arquitectura y sus consecuencias tanto medioambientales como sociales y económicas. La dimensión tanto social como económica de la arquitectura podemos considerar que, actualmente, está incorporada en los planes de estudios de las Escuelas de Arquitectura Españolas (mayor o menormente), y a pesar de que estos planteamientos requerirían también una revisión exhaustiva desde el nuevo paradigma, se considera perentorio el estudio desde la óptica medioambiental ya que esta es muy poco considerada actualmente en dichos planes de estudios. Para acometer este estudio de manera práctica y realista hemos de considerar que la actual estructura docente española es de difícil cambio y por ello, de complicada mejora, aunque, con la ayuda de numerosos profesionales comprometidos con el nuevo reto de la profesión y los requerimientos que la vida profesional cada vez exige en mayor medida, se considera que el cambio tendrá lugar muy poco a poco, pero inevitablemente.Desde este punto de vista, la presente tesis doctoral pretende ser una herramienta para el cambio. Pretende iniciar un debate sobre una nueva manera de entender la arquitectura y al mismo tiempo incorporar unos conocimientos que actualmente si quedan definidos por la realidad como absolutamente necesarios, los conocimientos medioambientales relacionados con la arquitectura.Ello se plantea desde la definición de un esquema de contenidos medioambientales que deben estar incluidos en la docencia de la arquitectura y éstos, se relacionan con las diferentes Áreas de Conocimiento que componen la estructura de los programas docentes de las distintas facultades de arquitectura españolas, teniendo en cuenta los cambios propuestos por el proceso de integración en el Espacio Europeo de Enseñanza Superior.Hipótesis de partida"Es posible crear una estructura o sistema organizativo abierto y flexible de temas y contenidos medioambientales para cualquier programa de estudios de una facultad de arquitectura española."El objetivo principal de esta tesis doctoral es la concreción de la temática medioambiental que debe conocer el arquitecto como profesional, tanto en relación al conocimiento de contenidos como en relación a la adopción de una postura respetuosa con el medioambiente en términos proyectuales y constructivos que tienda hacia una sostenibilidad arquitectónica. Se entiende como sostenibilidad arquitectónica el control sobre el cierre de ciclos materiales en todos los procesos arquitectónicos. En términos más corrientemente arquitectónicos esto implicaría desde la correcta apropiación de los principios de minimización y correcta elección en la utilización de recursos, rehabilitación cuando sea posible de zonas urbanas, edificaciones o espacios arquitectónicos y en último caso, hasta reutilización y reciclaje de elementos constructivos o materiales: "hacia una arquitectura medioambiental en términos de habitabilidad y sostenibilidad".En función de ésta temática medioambiental se desarrollará una propuesta de incorporación de la misma en los planes de estudio de las escuelas de arquitectura españolas. / The present PhD Thesis may be included -within the current philosophical thinking- in a concern for the nature, ecology, and in general, life in the planet Earth. It seeks to contribute from the teaching of architecture to the "construction" of a society and a sense of urbanity respectful with nature and comfortable for the human being. In order to do this, it is necessary to deepen in the degree of responsibility in the destruction of the planet of building in particular and of architecture more generally, proposing a teaching method based on the conception of architecture from environmental approaches. This is outlined from the definition of a structure of environmental contents that should be included in the teaching of architecture, and which are related to the different areas of knowledge that make up the structure of the syllabuses of the different Spanish architecture faculties, taking into account the changes proposed by the process of integration in the European Space of Higher Education. Departure hypothesis: "It is possible to create a structure or open and flexible organizational system of environmental topics and contents for any syllabus of a Spanish architecture faculty." The main objective of this Phd Thesis is to specify the environmental issues that an architect should know as a professional, as much in relation to the knowledge of contents as in the adoption of a respectful position towards the environment in design and building terms which tends to architectural sustainability. Architectural sustainability is understood as the correct appropriation of the principles of minimization and the correct choice of resources, rehabilitation of urban areas when possible, buildings or architectural spaces, and ultimately, of reutilization and recycling of constructive elements or materials: "towards an environmental architecture in terms of habitability and sustainability." Based on these environmental issues, a proposal for introducing such issues in the Spanish architecture faculties will be developed.

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

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

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

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

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

This thesis is devoted to present some novel techniques in Structural Health Monitoring (SHM). SHM is a developing field that tries to monitor structures to make sure that they remain in their desired condition to avoid any catastrophe. SHM includes different levels from damage detection area to prognosis field. This work is dedicated to the first level, which might be considered the main and most important level. New techniques presented in this work are based on different statistical and signal processing methods such as Principal Component Analysis and its robust counterpart, Wavelet Transform, Fuzzy similarity, Andrew plots, etc. These techniques are applied on the propagated waves that are activated and captured in the structure using appropriate transducers. Piezoceramic (PZT) devices are chosen in this work to capture the signals due to their special characteristics such as high performance, low energy consumption and reasonable price. To guarantee the efficiency of the suggested techniques, they are tested on different laboratory and real scale test benchmarks, such as aluminum and composite plates, fuselage, wing skeleton, tube, etc. Because of the variety of tested benchmarks, this thesis is called damage detection in smart structures. This variety may promise the ability and capability of the proposed methods on different fields such as aerospace and gas/oil industry. In addition to the normal laboratory conditions, it is shown in this work that environmental changes can affect the performance of the damage detection and wave propagation significantly. As such, there is a vital need to consider their effect. In this work, temperature change is chosen as it is one of the main environmental fluctuation factors. To scrutinize its effect on damage detection, first, the effect of temperature is considered on wave propagation and then all the proposed methods are tested to check whether they are sensitive to temperature change or not. Finally, a temperature compensation method is applied to ensure that the proposed methods are stable and robust even when structures are subjected to variant environmental conditions. / La presente tesis doctoral se dedica a la exploración y presentación de técnicas novedosas para la Monitorización y detección de defectos en estructuras (Structural Health Monitoring -SHM-) SHM es un campo actualmente en desarrollo que pretende asegurarse que las estructuras permanecen en su condición deseada para evitar cualquier catástrofe. En SHM se presentan diferentes niveles de diagnóstico, Este trabajo se concentra en el primer nivel, que se considera el más importante, la detección de los defectos. Las nuevas técnicas presentadas en esta tesis se basan en diferentes métodos estadísticos y de procesamiento de señales tales como el Análisis de Componentes Princpales (PCA) y sus variaciones robustas, Transformada wavelets, lógica difusa, gráficas de Andrew, etc. Estas técnicas de aplican sobre las ondas de vibración que se generan y se miden en la estructura utilizando trasductores apropiados. Dispositivos piezocerámicos (PZT's) se han escogido para este trabajo ya que presentan características especiales tales como: alto rendimiento, bajo consumo de energia y bajo costo. Para garantizar la eficacia de la metodología propuesta,se ha validado en diferentes laboratorios y estructuras a escala real: placas de aluminio y de material compuesto, fuselage de un avión, revestimiento del ala de un avóin, tubería, etc. Debido a la gran variedad de estructuras utilizadas, su aplicación en la industria aeroespacial y/o petrolera es prometedora. Por otra parte, los cambios ambientales pueden afectar al rendimiento de la detección de daños y propagación de la onda significativamente . En este trabajo , se estudia el efecto de las variaciones de temperatura ya que es uno de los principales factores de fluctuación del medio ambiente . Para examinar su efecto en la detección de daños, en primer lugar, todos los métodos propuestos se prueban para comprobar si son sensibles a los cambios de temperatura o no. Finalmente , se aplica un método de compensación de temperatura para garantizar que los métodos propuestos son estables y robustos incluso cuando las estructuras se someten a condiciones ambientales variantes

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

This paper considers the current status of our planet as well as the particular conditions of the economic crisis in Spain in order to propose an analysis of the efficiency involved in reconditioning the skin of the existing buildings by considering energetic, economic and C02q emission criteria. The skin of a building is the most weather-exposed part of a building and therefore determines the internal demand of energy to make the building comfortable and habitable. The study of the facade, its current status in terms of energetic and economic demands and in terms of C02 emissions will provide data on the results and benefits of reconditioning the skin of buildings in the medium and long term. The neighborhood of Montbau is the subject of this study. lt comprises around 30 buildings, each with several and different characteristics, built in the 1960s and their current features show loss of energy through their facades and demand a high consumption of energy to obtain heating and cooling conditions at the same time that generate C02eq emissions to the atmosphere. In order to analyze and study the conditions and possible affectation on these buildings, this paper worked on a representative sample to obtain data. The sample comprises the following buildings: Duplex Apartment Building A, Building E/F Bloque Lineal, Tower Building Q, and Building UNI 14 as the sample for detached and semi-detached buildings. With the data collected regarding the needs and facade situation of the sample buildings, this paper proposes reconditioning, constructive solutions to improve the internal conditions and comfort of such buildings as well as the reduction of C02eq emissions. To assess the conditions of the sample buildings and, therefore, study their behavior, Desingbuilder-design software- and Energyplus - internal calculation engine- (developed by the US Department of Energy) software was used. Energyplus was used to analyze energy consumption and C02eq emissions to obtain data regarding how buildings were built and which their installations are. A model of the 4 sample buildings was created by using Energyplus, taking into account the physical and architectural features of the sample buildings as well as their facades, woodworks, air leaks, heating and cooling systems, hot water production, and illumination. By using Energy Simulation DesingBuilder, an evaluation of the current demand of energy, C02eq emissions and economic expenditure analysis (pricing energy consumption based on 2012 prices) was conducted. In order to analyze the behavior and the needs in altemative weather conditions and locations, Madrid and Gerona were chosen as sample cities where hypothetical conditions will apply. Likewise, an affectation analysis was conducted based on location differences to extrapolate the analysis and apply it to the sample buildings and therefore obtain global results at neighborhood level. The detailed analysis and evolution of results is shown throughout this paper by using graphs and tables supporting the text. The needs and expenses of the buildings before and after the reconditioning works are showed to prove the improvements. Changes in the woodworks, facades, and insulation works along with constructive solutions are proved in terms of figures showing the benefits and the need of implementing reconditioning works. The relevance of this paper is based on the need to tackle such topics as building reconditioning instead of considering total or partial demolition or construction of new housing developments to contribute to the sustainability of our planet and, at the same time, offer sustainable alternatives that are efficient, effective and optimal. The figures shown herein are astonishing in terms of expenses, costs, energy savings, and C02eq emissions. The graphs and tables used herein offer a wider picture that can be expanded through fuure research and implementation of projects locally and globally. / En esta tesis y sobre las condiciones actuales del planeta y las condiciones particulares de una España en crisis económica, se propone un estudio que permiita analizar la eficacia de rehabilitar la piel de los edificios existentes atendiendo a criterios energéticos, económicos y de emisiones de C02 eq. La piel del edificio es la parte más expuesta a las condiciones climáticas exteriores y condiciona la demanda de energía interna para conseguir el confort para hacerlo habitable. El estudio de la envolvente, su situación actual en cuanto a demandas energéticas ,económicas y que emisiones de C02, arrojará los resultados y bondades de una rehabilitación de ésta a mediano y largo plazo. Como objeto de estudio se centró en el barrio de Montbau, conjunto de edificios constituido por unos 30 edificios de diversas características, construido en los años sesenta que acusa en sus condiciones actuales pérdida de energía a través de su envolvente y demanda un alto consumo de esta para su calefacción y refrigeración, generando de emisiones de C02 eq a la atmósfera. Para el análisis y estudio de las condiciones y posibles afectaciones se establecieron los edificios tipo representativos: edificio A dúplex, edificio E/F bloque lineal,edificio Q torre. edificio unifamiliar UNI 14 para las viviendas adosadas. Una vez conocidas las demandas y la situación de la enlvolvente de los edificios tipo, el estudio propone soluciones constructivas para su rehabilitación,a través de las cuales se mejorarían las condiciones interiores, condiciones de confort, así como la necesaria reducción de emisiones de C02 eq a la atmósfera. Para realizar la diagnosis de los edificios y estudiar su comportami ento, se utilizó el programa Desingbuilder y como motor de cálculo interno, el programa Energyplus, programa desarrollado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Con este se analizó el consumo de energía y emisiones de C02 eq en función de cómo está construido un edificio y cuáles son sus instalaciones. Se realizó un modelo de los 4 edificios tipo con el programa, sus características físicas y arquitectónicas, se definió su envolvente, carpinterías, filtraciones de aire, sistemas de calefacción, producción de agua caliente,,iluminación y mediante el programa DesingBuilder de simulación energética, se hizo una evaluación de la demanda actual de energía, emisiones de C02 eq y gasto económico (poniendo precio a la energía, valores del año 2012). Para analizar el comportami ento y necesidades en climas diferentes y localizaciones alternativas se hizo el análisis hipotético en ciudades con condiciones climáticas diferentes escogiendo Madrid y Gerona como alternativas. Así mismo se realizó el estudio de las afectaciones en cuanto a variación de sus posiciones para con los resultados, extrapolar el estudio al conjunto de edificaciones y obtener los resultados globales a nivel de barrio. A lo largo de estudio se verá el análisis detallado y la evolución de los resultados a través de cuadros y gráficas que acompañan el texto para arrojar las necesidades y gastos de los edificios sin rehabilitar y estos mismos tras la rehabilitación.Las mejoras evidentes con el cambio de las carpinterías ,la intervención de la envolvente y los aislamientos con las soluciones constructivas evidenciarán en cifras las bondades y la necesidad de estas intervenciones. La pertinencia de este estudio radica en la necesidad de enfrentar temas como la rehabilitación de edificios antes de contemplar la demolición o construcción del parque inmobiliario de cara a la sostenibilidad del planeta, para ofrecer una alternativa de futuro sostenible y albergo ycobijo en condiciones óptimas. Las cifras ofrecen resultados contundentes en cuanto a gastos, costes, ahorro de energía yemisiones de gases a la atmósfera,cuyos resultados en las gráficas y cuadros ofrecen una lectura que abre espacio a futuros trabajos de investigación y puesta en marcha de proyectos tanto a nivel local como mundial