Durabilidad de las tuberías de concreto
Mapa conceptual
Los avances en la ingeniería civil han mejorado la durabilidad de las tuberías de concreto, con el uso de revestimientos y selección de materiales resistentes a la corrosión. Las innovaciones incluyen hidróxido de magnesio con fibras de celulosa, jaulas de acero elípticas, y adición de azufre al mortero. La resistencia al fuego y explosiones se ha fortalecido con mallas de acero y fibras, mientras que materiales sostenibles como la cáscara de coco y el caucho reciclado ofrecen alternativas ecológicas. El impacto del suelo y factores externos en la integridad estructural también es crucial.
Resumen
Esquema
Avances en la Durabilidad de las Tuberías de Concreto
La durabilidad de las tuberías de concreto es un tema de gran relevancia en la ingeniería civil, enfocado en extender su vida útil y evitar su deterioro. Investigaciones recientes han identificado que el uso de revestimientos y la selección de materiales apropiados son clave para reducir la degradación. Por ejemplo, el hidróxido de magnesio ha demostrado ser un agente efectivo contra la corrosión ácida, y su uso en combinación con fibras de celulosa mejora la adherencia y las propiedades mecánicas del concreto. Además, la implementación de jaulas de acero de forma elíptica en la fabricación de tuberías de concreto ha mostrado aumentar la resistencia estructural, al tiempo que reduce la cantidad de acero de refuerzo y la mano de obra necesaria.Innovaciones en Materiales y Técnicas de Refuerzo
La innovación en materiales y técnicas de refuerzo para tuberías de concreto es un área de investigación activa. Estudios han evaluado la adición de azufre al mortero de reparación, encontrando que mejora la resistencia a los ácidos. Asimismo, la aplicación de revestimientos curados in situ ha resultado en una disminución del desplazamiento vertical y de la tensión principal, lo que indica una menor corrosión. La incorporación de fibra de acero y el uso de barras deformadas han incrementado la ductilidad de las tuberías, según simulaciones por elementos finitos. El acero corrugado, por su parte, ha probado ser eficaz en la rehabilitación de tuberías, mejorando la capacidad de carga y la rigidez.Resistencia al Fuego y Explosiones en Tuberías de Concreto
La resistencia al fuego y a explosiones es esencial para la integridad estructural de las tuberías de concreto. Investigaciones han mostrado que tuberías reforzadas con malla de acero, fibra de polipropileno y macro fibra de acero, cuando expuestas al fuego, presentan una menor diferencia de temperatura y deformación radial. Los revestimientos no solo proporcionan refuerzo estructural sino que también ayudan a mitigar el impacto de cargas explosivas. El recubrimiento con fibra de carbono ha sido eficiente en fortalecer las estructuras, aunque su efecto en el núcleo de hormigón exterior es limitado.Materiales Alternativos y Sostenibles para el Refuerzo de Tuberías
La búsqueda de materiales alternativos y sostenibles para el refuerzo de tuberías de concreto ha llevado a la exploración de opciones como la cáscara de coco y el caucho reciclado. Estudios han encontrado que la cáscara de coco puede sustituir al agregado grueso tradicional, manteniendo las propiedades mecánicas dentro de los estándares aceptables. El caucho, cuando se añade al cemento, no compromete significativamente la resistencia ni la absorción de agua de las tuberías de concreto, lo que lo convierte en un aditivo viable para la producción de concreto más sostenible.Impacto del Suelo y Factores Externos en las Tuberías de Concreto
El suelo y otros factores externos son determinantes en la funcionalidad de las tuberías de concreto. La presión del suelo, la sobrecarga y el tipo de suelo afectan directamente la integridad estructural de las tuberías. Investigaciones han revelado diferencias significativas en el comportamiento mecánico de las tuberías en suelos secos y saturados, con variaciones en las tensiones y desplazamientos. La presión interna y el peso del fluido también son factores críticos que pueden influir en la tensión de compresión y la tracción en las uniones de las tuberías.Evolución de la Investigación en Tuberías de Concreto
La investigación en el campo de las tuberías de concreto ha avanzado considerablemente desde 1952, con un total de 1.256 documentos publicados en 456 fuentes hasta 2022. La colaboración entre autores es notable, con un promedio de 19,7 publicaciones anuales y un total de 2.159 autores contribuyendo al campo. La producción científica ha alcanzado picos en años recientes, destacando el 2020 con el 7.17% de las publicaciones. Herramientas como Bibliometrix y Vosviewer han sido fundamentales para el análisis bibliométrico y la visualización de redes, facilitando el estudio y la comprensión de las tendencias en esta área de la ingeniería civil.
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Factores que afectan la durabilidad
Uso de revestimientos
Los revestimientos son clave para reducir la degradación de las tuberías de concreto
Selección de materiales apropiados
Hidróxido de magnesio
El hidróxido de magnesio es un agente efectivo contra la corrosión ácida en las tuberías de concreto
Fibras de celulosa
La combinación de fibras de celulosa mejora la adherencia y las propiedades mecánicas del concreto
Implementación de jaulas de acero de forma elíptica
La implementación de jaulas de acero de forma elíptica aumenta la resistencia estructural y reduce la cantidad de acero de refuerzo y la mano de obra necesaria
Innovación en materiales y técnicas de refuerzo
Adición de azufre al mortero de reparación
La adición de azufre al mortero de reparación mejora la resistencia a los ácidos en las tuberías de concreto
Aplicación de revestimientos curados in situ
La aplicación de revestimientos curados in situ disminuye el desplazamiento vertical y la tensión principal, indicando una menor corrosión
Incorporación de fibra de acero y uso de barras deformadas
La incorporación de fibra de acero y el uso de barras deformadas aumenta la ductilidad de las tuberías de concreto según simulaciones por elementos finitos
Uso de acero corrugado en la rehabilitación de tuberías
El uso de acero corrugado en la rehabilitación de tuberías mejora la capacidad de carga y la rigidez
Resistencia al fuego y a explosiones
Refuerzo con malla de acero, fibra de polipropileno y macro fibra de acero
El refuerzo con malla de acero, fibra de polipropileno y macro fibra de acero en las tuberías de concreto reduce la diferencia de temperatura y deformación radial cuando están expuestas al fuego
Mitigación del impacto de cargas explosivas
Los revestimientos en las tuberías de concreto no solo proporcionan refuerzo estructural, sino que también ayudan a mitigar el impacto de cargas explosivas
Recubrimiento con fibra de carbono
El recubrimiento con fibra de carbono es eficiente en fortalecer las estructuras, aunque su efecto en el núcleo de hormigón exterior es limitado
Materiales alternativos y sostenibles para el refuerzo
Cáscara de coco
La cáscara de coco puede sustituir al agregado grueso tradicional en las tuberías de concreto, manteniendo las propiedades mecánicas dentro de los estándares aceptables
Caucho reciclado
El caucho reciclado, cuando se añade al cemento, no compromete significativamente la resistencia ni la absorción de agua de las tuberías de concreto, lo que lo convierte en un aditivo viable para la producción de concreto más sostenible
Influencia del suelo y otros factores externos
Presión del suelo, sobrecarga y tipo de suelo
La presión del suelo, la sobrecarga y el tipo de suelo afectan directamente la integridad estructural de las tuberías de concreto
Comportamiento mecánico en suelos secos y saturados
Se han encontrado diferencias significativas en el comportamiento mecánico de las tuberías de concreto en suelos secos y saturados, con variaciones en las tensiones y desplazamientos
Presión interna y peso del fluido
La presión interna y el peso del fluido son factores críticos que pueden influir en la tensión de compresión y la tracción en las uniones de las tuberías
Colaboración entre autores
Promedio de publicaciones anuales
El promedio de publicaciones anuales en el campo de las tuberías de concreto es de 19,7
Total de autores contribuyendo al campo
Un total de 2.159 autores han contribuido al campo de las tuberías de concreto
Producción científica en años recientes
La producción científica en el campo de las tuberías de concreto ha alcanzado picos en años recientes, destacando el 2020 con el 7.17% de las publicaciones
Herramientas para el análisis bibliométrico
Bibliometrix
La herramienta Bibliometrix ha sido fundamental para el análisis bibliométrico en el campo de las tuberías de concreto
Vosviewer
La herramienta Vosviewer ha sido fundamental para la visualización de redes en el campo de las tuberías de concreto
Durabilidad de las tuberías de concreto
Aprende con las flashcards de Algor Education
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00
Agente contra corrosión ácida en tuberías
Hidróxido de magnesio usado para prevenir la corrosión ácida en tuberías de concreto.
01
Mejora de adherencia en concreto
Fibras de celulosa combinadas con hidróxido de magnesio mejoran adherencia y propiedades mecánicas del concreto.
02
Diseño estructural de tuberías de concreto
Jaulas de acero elípticas incrementan resistencia estructural y reducen uso de acero y mano de obra en tuberías de concreto.
