Grupo de Materiales Basados en Cemento
Introducción
El Grupo de Materiales Basados en Cemento del CIIDIR Unidad Oaxaca, del Instituto Politécnico Nacional inició actividades el 4 de septiembre de 2006 con el objetivo de realizar investigación aplicada y desarrollo tecnológico relacionados con materiales sustentables basados en cemento para la industria de la construcción, así como la aplicación de técnicas no destructivas como la resonancia magnética y el ultrasonido para caracterizar su microestructura, propiedades mecánicas y durabilidad.
El Grupo colabora a nivel nacional e internacional. A nivel nacional se ha colaborado con el Laboratorio de Tecnología del Concreto de la UANL, con el Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM, la ESIQIE del IPN, y con el Instituto Mexicano del Transporte. A nivel internacional se ha colaborado con el Centro de Imagenología por Resonancia Magnética del Depto. de Física, cuyo director es el Dr. Bruce J. Balcom, así como con el Dr. Michael D. A. Thomas del Departamento de Ing. Civil. Ambos departamentos son de la Universidad de New Brunswick, Canadá. Así también se colabora con el Dr. Eddisson Hernández de la Universidad Nacional de Ingeniería de Managua, Nicaragua. Los productos de estas colaboraciones han sido principalmente artículos científicos en revistas indizadas en el Journal Citations Report, así como dirección de tesis de alumnos de Maestría y Doctorado.
Los miembros del grupo participan como profesores en la Maestría y el Doctorado en Ciencias en Conservación y Aprovechamiento de Recursos Naturales, los cuales se encuentran reconocidos por el Sistema Nacional de Posgrado (SNP) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
Por otra parte, el grupo ofrece servicios de investigación y desarrollo tecnológico a la industria de la construcción en el área de tecnología y durabilidad de concreto.
Profesores investigadores
Dr. Prisciliano Felipe de Jesús Cano Barrita
Líder del Grupo y Responsable de los Laboratorios de Materiales Basados en Cemento y el Laboratorio de Técnicas no Destructivas y Análisis de Materiales.
Dr. Francisco Castellanos León
Profesor Investigador
Profesor Investigador
Estudiantes de posgrado actuales
M. en C. Frank Manuel León Martínez (Doctorado)
M. en C. Hugo Peláez Ramírez (Doctorado)
Ing. Oscar Eduardo Luna Martínez (Maestría)
Ing. Alejandro Fabián Hernández (Maestría)
Estudiantes de licenciatura actuales
Eliel Reyes Alavez (Servicio Social)
Jaquelinne Flores Mendoza (Residencia profesional)
Viktor Acevedo Arzola (Prácticas profesionales)
Líneas de Investigación
1. Tecnología y durabilidad de materiales sustentable basados en cemento
- Aditivos naturales para modificar propiedades en estado fresco y endurecido, así como desmoldantes base aceites vegetales
- Puzolanas naturales y subproductos de la industria como adiciones minerales
- Reología de materiales basados en cemento
- Agregados reciclados y agregados ligeros (curado interno)
- Concreto de alto desempeño incluyendo autoconsolidable, ligero, polvos reactivos, modificado con polímeros, polimérico, permeable, revenimiento cero, etc.
2. Técnicas no destructivas para la caracterización de materiales (Resonancia magnética, ultrasonido y resistividad eléctrica)
- Propiedades mecánicas y de durabilidad en materiales
- Hidratación y caracterización microestructural de materiales base cemento
- Propiedades físicas y químicas de la solución de poro
- Absorción capilar de agua en condiciones de campo y de laboratorio
- Penetración y ligado de cloruros, carbonatación del concreto, agrietamiento
El trabajo de investigación realizado se apoya con dos laboratorios creados y equipados principalmente a través de proyectos de investigación y proyectos de apoyo a la infraestructura del Conacyt, dirigidos por el Dr. Prisciliano Felipe de Jesús Cano Barrita. Estos laboratorios también ofrecen servicio a otros investigadores y estudiantes de posgrado del CIIDIR Oaxaca, así como de otras instituciones locales. A continuación se describen los dos laboratorios y el equipamiento con que cuentan.
Laboratorio de Materiales Basados en Cemento
Responsable: Dr. Prisciliano Felipe de Jesús Cano Barrita
Este laboratorio está equipado para realizar investigación y proporcionar servicio a la industria de la construcción en el área de ciencia y tecnología de materiales basados en cemento. Estos servicios incluyen diseño de mezclas de concreto ordinario y de alto desempeño (auto-consolidable, ligero, alta resistencia, permeable, etc.), determinación de propiedades mecánicas (resistencia a la compresión y módulo de elasticidad), permeabilidad rápida a cloruros, coeficientes de difusión de cloruros, carbonatación acelerada, absorción capilar de agua, caracterización de concreto por medio de velocidad de pulso ultrasónico y martillo de rebote, así como detección de la ubicación del acero de refuerzo.
Este laboratorio cuenta con el siguiente equipamiento:
-
Equipo para permeabilidad rápida a cloruros (ASTM 1202) Germann Instruments con capacidad para ocho celdas
-
Sistema para ensayos de cloruros en campo
-
Titulador potenciométrico para ion cloruro marca Metrohm
- Resistivímetro marca RESIPOD 38 mm, con aditamento para distancia de puntas variable
-
Calorímetro para medir calor de hidratación del cemento
-
Cámara ambiental Lumistel Modelo ITH-450, rango de temperatura de 10-50 oC y humedad relativa >45%, capacidad máxima de 450 L
-
Cámara de carbonatación Lumistel Modelo ITH 75A, rango de temperatura de 15-50 oC, humedad relativa desde ambiente-80%, control de CO2 máximo de 5%, capacidad máxima para 250 L,
-
Extractor de polvos Germann Instruments para determinación de contenido de cloruros
-
Detector de acero de refuerzo (profundidad y diametro) marca CONTROLS
-
Medidor Marca Vaisala de humedad relativa en el interior del concreto
-
Prensa digital con capacidad de carga de 120 toneladas marca ELVEC
-
Prensa digital con capacidad de carga de 200 toneladas marca CONTROLS
-
Marco de carga con capacidad para 30 toneladas
-
Equipo para instrumentación con medidores de deformación (strain gages)
-
Equipo para extracción de núcleos de concreto
-
Mezcladoras eléctricas para pastas de cemento, mortero y concreto
-
Mesa vibradora para la compactación de cilindros de concreto
-
Rotap para granulometría de agregados
-
Sierra cortadora de cilindros marca CONTROLS
-
Sierra VC-50 VARI/CUT para secciones delgadas 0-500 rpm con micrómetro métrico
-
Cuarto de curado en húmedo
-
Anillos de carga de distintas capacidades
Laboratorio de Técnicas no Destructivas y Análisis de Materiales
Responsable: Dr. Prisciliano Felipe de Jesús Cano Barrita
Este laboratorio está equipado para realizar investigación y proporcionar servicio a la industria en el área de caracterización de materiales orgánicos e inorgánicos por medio de espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier, imaginología y relaxometría por resonancia magnética, reología de fluidos, ultrasonido y microscopía electrónica de barrido en bajo (modo ambiental) y alto vacío. Este laboratorio cuenta con el primer microscopio electrónico de barrido en la Ciudad de Oaxaca y brindará amplio servicio a la academia y a la industria.
Este laboratorio cuenta con el siguiente equipamiento:
-
Microscopio electrónico de barrido de presión variable (alto y bajo vacío) Marca JEOL modelo JSM-IT300LV, que permite observar muestras conteniendo humedad
-
Unidad sputter/etch
-
Espectrómetro para la obtención de imágenes por medio de resonancia magnética (12.9 MHz) Marca Oxford Instruments Modelo MARAN DRX HF 12/50.
-
Espectrómetro para imagenología por resonancia magnética marca Magritek Modelo Terranova
-
Espectrómetro de NMR marca Magritek Modelo Kea2 a 3.2 MHz con sensor unilateral MOLE
- Arreglo de tres magnetos para NMR (4.64 MHz) donado por el Dr. Bruce J. Balcom de la Universidad de New Brunswick, Canadá
-
Sweeper marca Morris Instruments
-
Gausímetro para mapeo manual de campo magnético
-
Emisores/Receptores de ultrasonido 5058 PR y 5077PR-15U, marca Olympus con transductores a cortante y/o compresión desde 50 KHz hasta 2.25 MHz
-
Osciloscopio marca Tektronix
-
PUNDIT con transductores a 54 KHz
-
Reómetro Anton Paar Physica Modelo MCR 301, que cuenta con sistema de esferas y geometrías de platos paralelos, cónicos y cilindros concéntricos
-
Equipo de espectroscopía infrarroja con Transformada de Fourier Marca ThermoScientific Modelo Nicolet 6700 de grado investigación
Para solicitar colaboración académica o cualquier servicio relacionado con los laboratorios, favor de enviar una solicitud al Dr. Prisciliano Felipe de Jesús Cano Barrita.