Resumo Este artigo descreve propriedades relativas à durabilidade de cinco misturas de concreto com diferentes teores de cinzas volantes ativadas (CVA) e cimento portland tipo CPC 40. Os ensaios realizados foram: velocidade de pulso ultrassônico, resistividade elétrica aparente, permeabilidade rápida ao íon cloreto e resistência mecânica à compressão. A qualidade de todas as misturas foi duradoura, o desenvolvimento da resistividade elétrica e a diminuição do nível de permeabilidade ao íon cloreto foi favorecido pelo conteúdo de CVA, embora a resistência à compressão em maior conteúdo de CVA tenha sido menor. O percentual máximo de substituição do CVA para atender aos critérios atuais de durabilidade foi de 65%.

Abstract This article describes properties related to the durability of five different mixtures of concrete with different contents of activated fly ash (AFA) and Portland cement (CPC 40). The measurements carried out were apparent speed of ultrasonic pulse, electrical resistivity, fast ion permeability of chloride and mechanical resistance to compression. The performance of all mixtures proved to be durable, and the development of the electrical resistivity and the decrease in the level of the chloride ion permeability were enhanced by the contents of AFA, although the resistance to compression at higher contents of AFA was minor. The maximum percentage of AFA to comply with the current criteria of durability was 65%.

Resumen Este artículo describe propiedades referentes a la durabilidad de cinco mezclas de concreto con distintos contenidos de ceniza volante activada (CVA) y cemento portland tipo CPC 40. Los ensayos realizados fueron: velocidad de pulso ultrasónico, resistividad eléctrica aparente, permeabilidad rápida al ión cloruro y resistencia mecánica a la compresión. Los resultados indicaron que la calidad de todas las mezclas resultó durable, el desarrollo de la resistividad eléctrica y disminución del nivel de permeabilidad al ión cloruro fue favorecido por el contenido de CVA. En cuanto a las resistencias a la compresión, se notó que a mayor contenido de CVA estas resultaron menores. El porcentaje máximo de sustitución de CVA para cumplir con los criterios de durabilidad actuales resultó del 65%.

RESUMO Uma prova de carga e análise de classificação em um cais danificado pela corrosão no Golfo do México foi realizado para avaliar sua integridade estrutural. Os procedimentos incluíram instrumentação para aplicação de carga de quatro cargas diferentes (50, 60, 350 e 700 t) para examinar seu desempenho estrutural, calibrar os modelos de elementos finitos resultantes da estrutura e, finalmente, estimar os fatores de classificação de carga usando a metodologia AASHTO. Os resultados mostraram que os danos causados pela corrosão não representaram uma ameaça estrutural extrema; no entanto, constatou-se que os elementos estruturais de vários pilares estão atualmente sobrecarregados e precisam ser reforçados externamente. Este documento descreve os procedimentos de ensaio, de análise dos resultados e os critérios de gerenciamento de dados.

ABSTRACT This work assesses the structural integrity of a pier located in the Gulf of Mexico through a live-load testing analysis of a corroded structure that withstands heavy loads. Procedures included instrumentation for load application of four different loads (50, 60, 350, and 700 Ton) to examine its structural performance, then calibrate the resultant finite-element models of the structure, and finally estimate the load rating factors using AASHTO methodology. Results showed that corrosion damages did not appear to represent an extreme structural menace; however, it was found that several piers’ structural elements are currently overloaded and need to be externally reinforced. This paper outlines the testing procedures, describing both the followed analysis and the data management criteria.

RESUMEN Se realizó una prueba de carga viva y un análisis de calificación en un muelle dañado por la corrosión en el Golfo de México para evaluar su integridad estructural. Los procedimientos incluyeron instrumentación para la aplicación de carga de cuatro cargas diferentes (50, 60, 350 y 700 Toneladas) para examinar su rendimiento estructural, luego calibrar los modelos de elementos finitos resultantes de la estructura y finalmente estimar los factores de clasificación de carga utilizando la metodología AASHTO. Los resultados mostraron que los daños por corrosión no representaron una amenaza estructural extrema; sin embargo, se descubrió que los elementos estructurales de varios pilares actualmente están sobrecargados y necesitan ser reforzados externamente. Se describen los procedimientos de prueba, el análisis y el manejo de datos.

Abstract: The assessment of the residual lifetime of in-service structural components requires knowledge of fracture toughness values; however, conventional test methods for measuring fracture toughness demand the removal of large material samples from components, which generally is impractical. Recently, the Small Punch Test (SPT) (which utilizes nonstandard miniature specimens) has been used as a practical and convenient alternative for evaluating fracture toughness characteristics of the material of components in service. The purpose of this research was to find a correlation between the SPT equivalent fracture strain εqf and the fracture toughness JIC of low-alloy cast steels coming from anchorages of a cable-stayed bridge, which is located in the Gulf of México. Fracture toughness was calculated from KIC experimental data from previous work and equivalent fracture strain εqf was obtained by SPT using specimens 10×10 mm2 squares of 0.5 mm thickness. From εqf and JIC results and corresponding low-alloy steel experimental data from literature, a linear correlation was proposed to estimate fracture toughness from SPT equivalent fracture strain for cast steels belonging to this study case.

Resumen: La evaluación de la vida residual de componentes estructurales en servicio requiere conocer el valor de la tenacidad a la fractura, pero los métodos convencionales para medir la tenacidad demandan remover grandes cantidades de material del componente, lo cual es generalmente impráctico. Sin embargo, el Ensayo Miniatura de Punzonamiento (EMP) (que utiliza especímenes miniatura no estandarizados) ha sido empleado como una alternativa práctica y conveniente para evaluar las características de fractura del material de componentes en servicio. El propósito de esta investigación fue encontrar una relación entre la deformación a la fractura equivalente de EMP εaf y la tenacidad a la fractura JIC de aceros colados de baja aleación procedentes de anclajes de un puente atirantado localizado en el Golfo de México. La tenacidad a la fractura JIC se calculó a partir de los datos experimentales reportados de KIC en un trabajo previo y la deformación a la fractura equivalente se obtuvo mediante el EMP empleando especímenes de 10x10 mm2 por 0.5 mm de espesor. A partir de los resultados de εaf y JIC obtenidos, y correspondientes datos de aceros de baja aleación de la literatura, una correlación lineal fue propuesta para estimar la tenacidad de fractura a partir de la deformación a la fractura equivalente del EMP para los aceros colados pertenecientes a este caso de estudio.

RESUMO Este artigo investiga a influência da utilização de Inconel 182 como um terceiro material, nas propriedades mecânicas de diferentes aços inoxidáveis soldados a aços carbono com uso de eletrodo revestido. Para tanto foram usados os seguintes métodos: análise microestrutural, ensaios de microdureza Vickers e ensaios mecânicos de tensão. Tem sido empregado o processo de solda com eletrodo revestido, porque é o mais comum no campo de solda para a construção. Os resultados mostram que quando as uniões são realizadas sem esse terceiro material, as propriedades mecânicas são superiores às das juntas soldadas com auxílio do Inconel 182. Esta metodologia, ora criticada, tem sido proposta para a reabilitação de estruturas de concreto em ambiente marinho, com uso de barras de aço inox como reforços.

ABSTRACT In this work, the influence of Inconel 182 as buttering material in the mechanical properties of dissimilar metal welds between plain carbon steel and stainless steel bars welded using SMAW has been investigated by using microstructural analysis, Vickers microhardness testing, and tensile tests. Welding with SMAW process is commonly applied in field welding of concrete structures. Therefore, this process was selected for this work. The results indicated that even if the joints contain defects generated by the welder, the mechanical properties of dissimilar welded joint without buttering are higher than the properties of joints with buttering. This methodology is proposed for the rehabilitation of concrete structures with steel bars as reinforcement, which are located in maritime enviroments.

RESUMEN En este trabajo se ha investigado la influencia de utilizar Inconel 182 como material de “mantequillado” en las propiedades mecánicas de uniones disimiles acero al carbono-inoxidable manufacturadas por soldadura con electrodo recubierto. Para ello se han empleados las técnicas de análisis microestructural, ensayos de microdureza Vickers, y ensayo de tensión. Se ha empleado el proceso de soldadura con electrodo recubierto por que es el más común en la soldadura de campo para la construcción. Los resultados demuestran que aun cuando las uniones disimiles sin “mantequillado” presentan defectos, sus propiedades mecánicas son superiores a las de las uniones soldadas con “mantequillado”. Esta metodología es propuesta para la rehabilitación de estructuras de concreto para ambiente maritimo con barras de acero como refuerzo.

The fractography and mechanical behaviour of fatigue crack propagation in the heat-affected zone (HAZ) of AISI 4140 steel welded using the shielded metal arc process was analysed. Different austenitic grain size was obtained by normalizing performed at 1200 °C for 5 and 10 hours after welding. Three point bending fatigue tests on pre-cracked specimens along the HAZ revealed that coarse grains promoted an increase in fatigue crack growth rate, hence causing a reduction in both fracture toughness and critical crack length, and a transgranular brittle final fracture with an area fraction of dimple zones connecting cleavage facets. A fractographic analysis proved that as the normalizing time increased the crack length decreased. The increase in the river patterns on the fatigue crack propagation in zone II was also evidenced and final brittle fracture because of transgranular quasicleavage was observed. Larger grains induced a deterioration of the fatigue resistance of the HAZ.

Trucks with semi-trailers are widely used for transportation of goods due their low operation cost, but inherent to these vehicles are some problems such as a poor maneuverability. To minimize the effects of this disadvantage, among other solutions, the incorporation of steerable axles in the semitrailers has been proposed. This paper presents a steering equation, and a fuzzy-logic controller for a semi-trailer automatic forced-steering system to minimize the off-tracking and the total swept path width, resulting in an improvement of vehicle's maneuverability at low speeds. To accomplish this, the suggested control algorithm considers the articulation angle and parameters such as vehicle speed and direction. The system was tested on an instrumented experimental semi-trailer during various predetermined test maneuvers.

Los vehículos tractor-semirremolque se usan ampliamente para el transporte de mercancías debido su bajo costo de operación, pero hay algunos problemas inherentes a estos vehículos, como una pobre maniobrabilidad. Para minimizar los efectos de esta desventaja, entre otras soluciones, se ha propuesto la incorporación de ejes direccionales en los semirremolques. En este trabajo se presenta una ecuación de dirección y un control mediante lógica difusa para un sistema automático de dirección forzada para semirremolque para minimizar el despiste y el ancho de vía, mejorando la maniobrabilidad del vehículo a velocidades bajas. El algoritmo de control sugerido considera el ángulo de la articulación y parámetros como velocidad del vehículo y su dirección. El sistema se probó en un semirremolque experimental instrumentado durante varias maniobras experimentales predeterminadas.