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Arc concrete structures are aesthetic and suitable for buildings with large spans. Within the framework of this research, fiber-reinforced concrete (FRC) dome-shaped structures were studied in a lab, analyzing mechanical performance via strength, deformation, and failure mode. The studied FRC was elaborated with industrial, recycled, and alternative fibers. The mold used for producing the dome specimens was made up of two parts in order to favor extraction. This study considered 21 dome samples reinforced with fibers and one control, with replication for those with atypical behavior. The results show that the load-displacement behavior of dome-shaped elements increases with the incorporation of fibers, which depends on the fiber dose and the material. Moreover, the efficiency analysis proved that specimens with low fiber content (20 and 2 kg/m3) have the best strength-reinforcement relation. The recycled and alternative fibers exhibit good mechanical performance and ductility. The main contribution of this research is a study of the scope and limitations of different types of FRC as the only reinforcement in arched structures., Las estructuras de concreto en arco son estéticas y adecuadas para edificios de grandes claros. En el marco de esta investigación se estudiaron las estructuras en forma de domo de concreto reforzado con fibra (FRC) en un laboratorio, analizando el rendimiento mecánico a través de la resistencia, la deformación y el modo de falla. Los FRC estudiados fueron elaborados con fibras industriales, recicladas y alternativas. El molde utilizado para elaborar los especímenes de cúpula estuvo compuesto de dos secciones para favorecer la extracción. Este estudio consideró 21 muestras de domos reforzados con fibras y un control, con replicación sobre aquellas que presentaron un comportamiento atípico. Los resultados muestran que el comportamiento carga-desplazamiento de los elementos en forma de cúpula aumenta con la incorporación de fibras, lo cual depende de la dosis de fibra y el material. Además, el análisis de eficiencia demostró que las muestras con bajo contenido de fibra (20 y 2 kg/m3) tienen la mejor relación resistencia-refuerzo. Las fibras recicladas y alternativas presentan buen desempeño mecánico y ductilidad. La principal contribución de esta investigación es el estudio de los alcances y limitaciones de diferentes tipos de FRC como único refuerzo en estructuras arqueadas.

Resumen Los vehículos eléctricos ganan cada vez más usuarios a sus contrapartes de combustión interna, en algunos países de Europa representan casi el 50% de ventas totales. Los autos eléctricos proporcionan grandes beneficios: en nuestro ecosistema por su nula emisión de gases de efecto invernadero, en lo económico por no pagar tenencia, además de un reducido mantenimiento, y mejor relación gasto-consumo. Una de las necesidades de la población mexicana es el transporte, con una tendencia del uso de moto-taxis eléctricos, por su economía y eficiencia, con una significativa aportación a la ingeniería verde. En el presente artículo se muestra la propuesta de un motocarro para 3 pasajeros, sin profundizar en el diseño, protegiendo su posible patente. Sin embargo, se detallan los resultados de una simulación aerodinámica del prototipo propuesto mediante el componente del programa de diseño SolidWorks: Flow Simulation. Con esta simulación se busca obtener los datos necesarios para conocer el coeficiente aerodinámico del vehículo y así determinar si el diseño del motocarro es factible en su estructura. Palabras Clave: coeficiente aerodinámico, diseño, motocarro eléctrico, simulación aerodinámica, ingeniería verde. Abstract Electric vehicles are achieving more and more customers over internal combustion vehicles; in some European countries, they represent almost 50% of total sales. Electric cars provide great benefits: in our ecosystem by not emitting greenhouse gases, economically by not paying ownership, in addition to reduced maintenance, and a better cost-consumption ratio. One of the needs of the Mexican population is transportation, with a tendency to use electric motorcycle taxis, due to their economy and efficiency, with a significant contribution to green engineering. This article shows the proposal of a motorcar for 3 passengers, without delving into the design, protecting its possible patent. However, the results of an aerodynamic simulation of the proposed prot

Existe una gran cantidad de residuos no biodegradables que se encuentran en todo el mundo, uno de los que más utilizados y que más contaminan son los polímeros, empleados en diferentes elementos de consumo cotidiano. En este artículo se aborda la construcción de una máquina extrusora, desde su diseño auxiliado por computadora, hasta la validación de un producto final. La máquina extrusora construida funciona a partir de la compactación y calentamiento del material a reciclar, haciéndolo pasar en un estado visco elástico por una cavidad calibrada para generar un hilo extruido. Los resultados muestran una buena correlación entre los datos obtenidos en el análisis por elemento finito y los observados en la máquina extrusora. Además, se analiza la viabilidad en la producción de filamentos de 3 mm, a partir de la recuperación de botellas desechadas de Polietileno de Tereftalato (PET)., There is a large amount of non-biodegradable waste found throughout the world, one of the most used and most polluting are polymers, used in different elements of daily consumption. This article deals with the construction of an extruder machine, from its computer-aided design to the validation of a final product. The constructed extruder machine works from the compaction and heating of the material to be recycled, making it pass in a viscoelastic state through a calibrated cavity to generate an extruded thread. The results show a good correlation between the data obtained in the finite element analysis and those observed in the extruder machine. In addition, the viability in the production of 3 mm filaments is shown, from the recovery of discarded bottles of Polyethylene Terephthalate (PET).

Resumen El uso de fibras para reforzar el concreto es una técnica que permite mejorar las propiedades mecánicas de un material compuesto cementicio. Comúnmente, las fibras de refuerzo son de materiales metálicos o polímeros, de tipo virgen o reciclado. El concreto frecuentemente es expuesto a temperaturas ambientes producidas por la energía solar, lo que puede dañar su capacidad, sobre todo cuando existen fibras poliméricas dentro del concreto. En este artículo se analiza la transferencia de calor en un bloque de concreto reforzado con fibras de tereftalato de polietileno (PET), tomando en cuenta la temperatura más alta registrada en Aguascalientes debido a la energía solar. El estudio tiene la finalidad de aportar información que pueda servir como base en el desarrollo del campo de la construcción con elementos reciclados. Los resultados obtenidos están basados en el método de elemento finito, indicando que la temperatura máxima que adquieren las fibras es de 36.3 °C. Palabras Clave: calor solar, concreto reforzado con fibras, fibras recicladas plásticas, temperatura. Abstract The use of fibers to reinforce concrete is a technique that improves the mechanical properties of cementitious composite material. Commonly, reinforcing fibers are made of metallic or polymeric materials, virgin or recycled type. Concrete is frequently exposed to ambient temperatures produced by solar energy, which can damage its capacity, especially when there are polymeric fibers inside the concrete. This article analyses the heat transfer in a concrete block reinforced with polyethylene terephthalate (PET) fibers, considering the highest temperature recorded in Aguascalientes due to solar energy. The study aims to provide information that can serve as a basis in the development of the construction field with recycled elements. The results are based on the finite element method, indicating that the maximum temperature that the fibers acquire is 36.3 °C. Keywords: fiber reinforced concrete

With an ever-increasing rate, plastic waste has become one of the major environmental concerns in the world. In this study, waste polyethylene terephthalate (PET) plastic bottles were used to produce recycled fibers, which were mixed with a concrete matrix to produce prismatic samples. The flexural performance, in terms of flexural strength and flexural toughness on concrete samples containing different PET fibers dosages, was obtained by testing the specimens under three-point loading arrangement. The flexural toughness parameter was determined according with JSCE. Also, elements containing virgin fibers and without fibers (control mix) were tested for a comparative evaluation. Results suggest that the addition of PET fibers in the concrete generate superior or at least similar residual strength as compared to the composites reinforced with virgin fibers. However, the concrete with low fiber content may not be recommended due to limited residual strength and ductility., Con un ritmo cada vez mayor, el plástico desechado ha llegado a ser uno de las preocupaciones del medio ambiente en el mundo. En este estudio, desechos de botellas plásticas de tereftalato de polietileno (PET) son usadas para producir fibras recicladas, las cuales se mezclaron con el concreto para producir muestras prismáticas. El desempeño a flexión, en términos de parámetros de resistencia y rigidez a flexión de muestras de concreto reforzado con diferente contenido de fibras de PET, fue obtenido por ensayos de especímenes bajo un arreglo de carga central. La rigidez a flexión fue determinada acorde al JSCE. También, elementos compuestos con fibras vírgenes y sin fibras (mezcla de control) fueron ensayados para realizar una evaluación comparativa. Los resultados sugieren que la adición de fibras de PET en el concreto generó similar o superior resistencia residual comparada con el concreto reforzado con fibras vírgenes. Sin embargo, el concreto con bajo contenido de fibras recicladas no es recomendado debido a su limitada resistencia residual y ductilidad.

The performance of the plastic fibers in the reinforcement of the concrete depends on its adhesion with the concrete. To improve its capacity, commercial fibers are produced with corrugate shapes or with end hooked shapes, improving the fiber-concrete interaction. This article presents the design of a device that allows the waving of strips extracted from plastic bottles. The undulating device consists of a heat generator that allows to get temperature on the plastic strip, and then to be deformed by means of a pair of gears. The design of the corrugating device was based on an analytical study, as well as a finite element analysis. The results show the viability of undulating recycled plastic strips to reinforce the concrete., El desempeño de las fibras de plástico en el refuerzo del concreto depende de su adherencia con el concreto. Para mejorar su capacidad, las fibras comerciales son producidas con formas onduladas o con ganchos, esto permite mejorar la interacción fibra-concreto. En este artículo se presenta el diseño de un dispositivo que permite la ondulación de tiras extraídas de botellas plásticas. El dispositivo ondulador consta de un generador de calor que permite acondicionar la temperatura de la tira plástica, para después ser sometida a una deformación mediante un par de engranes. El diseño del dispositivo ondulador se basó en un estudio analítico, así como en un análisis de elemento finito. Los resultados muestran la viabilidad de ondular tiras plásticas recicladas, de las cuales se pueden extraer fibras que permitan reforzar el concreto.

In the Technological Institute of Aguascalientes (ITA), attempts are made to perform direct shear tests on concrete samples reinforced with recycled material, with the objective of knowing their mechanical properties. However, this is not possible because a specialized fixture is required. In this article, a fixture for direct shear test was designed for concrete samples, adapted to the needs and resources available in the ITA laboratory. First, the type of sample to be analyzed was selected by a force calculation based on the diameter of the standard cylindrical molds available in the workshop and the ultimate shear strength of concrete. Subsequently, based on a study of state of the art, theoretical approximations, finite element simulations and testing an unreinforced 100 mm cylindrical concrete sample. Demonstrate that the designed fixture can support direct shear tests on concrete samples without compromising its resistance., En el Instituto Tecnológico de Aguascalientes (ITA), se intenta realizar ensayos de corte a muestras de concreto reforzadas con material reciclado, con el objetivo de conocer su comportamiento mecánico. Sin embargó, no sé a conseguido, ya que se requiere de un dispositivo de sujeción especializado. En este artículo, se diseñó un dispositivo para ensayos de corte directo en muestras de concreto, adaptado a las necesidades y recursos disponibles en el laboratorio del ITA. Primeramente, se seleccionó el tipo de muestra a analizar, para lo cual se realizó un cálculo de fuerza basado en el diámetro de los moldes cilíndricos normalizados disponibles en el taller y en la resistencia ultima al corte del concreto. Posteriormente, en base a un estudio del estado del arte, aproximaciones teóricas, simulaciones de elemento finito y comprobación de resultados mediante un ensayo de una muestra de concreto cilíndrica de 100 mm no reforzada. Se comprobó que el dispositivo diseñado puede realizar ensayos de corte directo sobre muestras de concreto sin comprometer su resistencia.

The use of motor vehicles in Mexico has exponentially increased in recent years, generating a large number of waste tires, which have produced ecological and social problems. In this paper, two devices are proposed to manipulate a discarded tire and extract strips to reinforce the concrete under flexural load, the reinforcement proposed could improve the tensile strength capacity in comparison with conventional concrete. The design of the devices to cut the tire was based on a finite element analysis; the results show the feasibility of using hardened steel cutting discs to machine the discarded tire. In addition, a mold to generate prismatic concrete samples was designed according to ASTM norm, which was adapted to place the tire strips into the concrete matrix., El uso de vehículos de motor en México se ha incrementado exponencialmente en los últimos años, generado una gran cantidad de neumáticos desechados, los cuales han propiciado problemas ecológicos y sociales. En este artículo, se proponen dos dispositivos para manipular un neumático desechado y extraer tiras que mejoren la capacidad del concreto a flexión, de esta manera se podría aumentar la resistencia a tensión que usualmente presenta el concreto convencional. El diseño de los dispositivos para cortar el neumático se basó en el análisis por elemento finito, los resultados muestran la factibilidad de usar discos de corte de acero templado para el maquinado del neumático. Además, un molde para generar muestras prismáticas de concreto, de acuerdo con la norma ASTM, fue diseñado, el cual fue adaptado para ubicar dentro de la matriz de concreto las tiras de neumático.

The steel fiber reinforced concrete is a composite material used to build structural elements used commonly in Europe; but in Mexico, the scarce availability of commercial fibers has limited its application. The present paper discusses the feasibility of generating hooked end steel fibers from conventional materials used in the industry -as the galvanized wire and the annealed wire-. The production of the reinforced elements was made with a stamping process using a set of dice. The effects of the incorporation of galvanized and annealed fibers on the mechanical properties of the concrete matrix were experimentally investigated under three-point bending test. Parameters as the fiber materials and the fiber dosage were analyzed in the responses of the maximum load, the residual strength, and the number of fibers at the cracking section. The results showed that concrete samples reinforced with galvanized and annealed fibers have higher post-cracking behavior than conventional concrete, with a better performance of the concrete reinforced with galvanized fibers than those with annealed fibers.Keywords: steel fiber reinforced concrete, composite material, galvanized and annealed wires, fiber reinforcement. ResumenEl concreto reforzado con fibras es un material compuesto utilizado para la construcción de elementos estructurales comúnmente utilizado en Europa; pero en México, la escasa disponibilidad de fibras comerciales ha reducido su aplicación. El presente artículo discute la factibilidad de generar fibras de acero con ganchos a partir de materiales comerciales comúnmente empleados en la industria –como el alambre galvanizado y el alambre recocido-. La producción de elementos de refuerzo se realizó mediante un proceso de estampado con un juego de dados. El efecto de la incorporación de fibras galvanizadas y recocidas en las propiedades mecánicas de matrices de cemento fue investigado experimentalmente bajo el ensayo de tres puntos. Parámetros como los materiale