Se depositaron capas simples de ZnS/vidrio y CdS/vidrio y películas delgadas de heterounión de ZnS/CdS y CdS/ZnS por el método de deposición en baño químico utilizando acetato de zinc y acetato de cadmio como fuentes de iones metálicos y tioacetamida como fuente de iones no metálicos en medio ácido. Se utilizó Na2EDTA como agente complejante para controlar la concentración de cationes libres. Las películas delgadas de una sola capa y de la heterounión se caracterizaron con difracción de rayos X (XRD), un microscopio electrónico de barrido (SEM), rayos X de dispersión de energía (EDX) y un espectrómetro UV-VIS. Los patrones de DRX de la película delgada de CdS/vidrio depositada sobre el sustrato de vidrio sodocálcico cristalizaron en la estructura cúbica con un único pico a lo largo del plano (111). Las películas delgadas de ZnS/CdS heterounión y ZnS/vidrio se cristalizaron en la estructura hexagonal de ZnS. La película fina de heterounión CdS/ZnS es casi amorfa. Los resultados del análisis óptico confirmaron valores de brecha de banda única de 2,75 eV y 2,5 eV para las películas delgadas de heterounión de ZnS/CdS y CdS/ZnS, respectivamente. Las películas delgadas CdS/vidrio y CdS/ZnS tienen más componentes dieléctricos imaginarios que la parte real. La conductividad óptica de las películas monocapa y de heterounión es del orden de 1015 1/s. El estudio óptico también confirmó valores de índice de refracción entre 2 y 2,7 para las películas delgadas de ZnS/vidrio, ZnS/CdS y CdS/ZnS para energías de fotones incidentes entre 1,2 eV y 3,8 eV. Los estudios de morfología de la superficie revelaron granos esféricos compactados que cubrían las superficies del sustrato con pocas grietas en las películas delgadas de ZnS/vidrio, ZnS/CdS y CdS/vidrio y vacíos en las de CdS/ZnS. Los resultados de EDX confirmaron una proporción de iones metálicos y no metálicos de casi 1 :1 entre iones metálicos y no metálicos en las películas finas de una sola capa y el predominio del ion Zn sobre el ion Cd en las películas finas de heterounión ZnS/CdS y CdS/ZnS.

El artículo examina los campos elásticos de desplazamientos y tensiones para un semiespacio elástico no homogéneo en el que los parámetros elásticos tienen una variación lineal sobre una profundidad finita más allá de la cual es constante. La zona de carga circular está sometida a una carga uniforme inclinada. El método numérico se desarrolla aplicando la solución fundamental de un sólido elástico estratificado e integrándola numéricamente sobre el área de carga. Como resultado, sólo es necesario discretizar el área de carga al utilizar el método numérico propuesto. Se realizan ejemplos numéricos de cálculo de desplazamientos y se obtiene una excelente concordancia con las soluciones de forma cerrada existentes. Los resultados obtenidos se utilizan para comprender los campos elásticos inducidos por diferentes tipos de cargas en un medio no homogéneo.

El uso de aditivos en los suelos para mejorar sus propiedades se ha aplicado desde la antigüedad. Se han añadido a los suelos diversos aditivos convencionales, como cal, cenizas volantes y cemento. También se utilizan cada vez más productos petroquímicos y bacterias para mejorar y estabilizar los suelos, tanto mecánica como químicamente. Sin embargo, los aditivos convencionales para suelos causan importantes problemas medioambientales (por ejemplo, la emisión de CO2). Los biopolímeros pueden sustituir cada vez más a los aditivos convencionales para la aplicación de la mejora y la estabilización del suelo. En las últimas décadas se han llevado a cabo numerosos estudios para investigar la idoneidad y la eficacia de diversos biopolímeros para la mejora del suelo. Este artículo se centra en las propiedades de los biopolímeros más comunes (goma xantana, goma gellan, agar, poliacrilamida y goma guar) y presenta el mecanismo de los suelos tratados con biopolímeros para la mejora del suelo propuesto por los investigadores.

La resistencia de los elementos de hormigón armado puede mejorarse mediante el uso de los métodos de refuerzo unido externamente (EBR) y montado cerca de la superficie (NSM). Sin embargo, muy pocos estudios han adoptado el método NSM para el refuerzo torsional. Aunque estudios anteriores han informado de la eficacia del uso de barras de acero NSM unidas con resina epoxi para aumentar la resistencia a la flexión y al corte de las vigas de CR, ningún estudio ha examinado el uso de barras de acero y adhesivos epoxi para el refuerzo torsional. Por lo tanto, este estudio investiga el comportamiento de vigas de CR sometidas a las acciones combinadas de torsión y momento flector cuando se refuerzan con barras de acero NSM (Ø10 mm) en diferentes configuraciones. La parte práctica de esta investigación consistió en siete vigas coladas y ensayadas de dimensiones 150 × 250 × 2000 mm. Una de las vigas era de referencia, que no estaba reforzada; mientras tanto, todas las demás vigas se reforzaron con dos barras de acero NSM soldadas en forma de U. Durante el proceso de ensayo, se compararon el ángulo de torsión en los intervalos de torsión, el primer par de torsión de fisuración, el par de torsión final y el ángulo de torsión final de la viga convencional con los de las vigas reforzadas. El comportamiento torsional de las vigas RC mejoró significativamente al utilizar barras de acero NSM, mientras que en varias configuraciones NSM, las vigas NSM de 90° superaron a las vigas NSM de 45°.

Los efectos de la resistencia mecánica y la relación de fluencia en el acero sísmico son significativos. En este trabajo se investigó la resistencia mecánica y la relación de fluencia del acero sísmico de carbono medio mediante un tratamiento criogénico profundo a -60°C y -110°C durante 60?120 s y un revenido a 350°C durante 30 minutos. La microestructura, la desorientación, el límite de grano y el tamaño se caracterizaron mediante difracción de retrodispersión de electrones (EBSD), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectrometría de dispersión de energía (EDS). El resultado muestra que la resistencia a la tracción y la reducción del área de la sección transversal del acero se incrementaron en 170 MPa y 9y la relación de fluencia y el alargamiento disminuyeron en 0,13 y 9 debido a la existencia del límite de grano de gran ángulo. El presente estudio confirma que las propiedades mecánicas del acero sísmico medio pueden mejorarse eficazmente mediante el tratamiento criogénico profundo y el revenido.

Los materiales estabilizadores a base de calcio (CSM) presentan propiedades puzolánicas que mejoran las propiedades de los suelos arcillosos mediante la hidratación, el intercambio de cationes, la floculación, la reacción puzolánica y la carbonatación. En esta revisión exhaustiva, que abarca las últimas tres décadas desde 1990 hasta 2019, se presenta una literatura mecanística de la estabilización de suelos expansivos mediante la incorporación de CSMs mediante la revisión de 183 artículos de investigación publicados. Las ventajas y desventajas de los CSM como agente estabilizador del suelo se presentan sucintamente, y los principales resultados de los efectos fisicoquímicos en las propiedades del suelo se discuten en detalle. Después de la mezcla con CSM, se han revisado los efectos principales y de interacción en las propiedades del suelo, centrándose en los procesos químicos como la fluorescencia de rayos X, los análisis de difracción de rayos X y la interacción de la microestructura mediante el uso de la microscopía electrónica de barrido y el análisis termogravimétrico, a la luz de los hallazgos de investigadores anteriores. Este trabajo ayudará a los ingenieros geotécnicos a optar por los MCS adecuados en el campo de la ingeniería geoambiental, comprometiéndose con la construcción sostenible de estructuras de ingeniería civil sobre suelos expansivos.

Los tensioactivos pueden mejorar el rendimiento de humectación del agua de pulverización para la reducción del polvo, mejorando así el efecto de reducción del polvo por pulverización. En este estudio, se investigó mediante experimentos el rendimiento de la solución tensioactiva en la humectación del polvo de carbón. Además, se investigaron los efectos del tipo de tensioactivo, la fracción de masa, el grado metamórfico del carbón, el tamaño de las partículas y los aditivos. Según los resultados de los experimentos de tensión superficial, la tensión superficial de la solución disminuía con el aumento de la concentración de tensioactivo. Sin embargo, una vez alcanzada la CMC, la tensión superficial no disminuyó significativamente. El SDBS y el OP-10 tuvieron una mayor eficacia en la disminución de la tensión superficial que los otros dos tipos de tensioactivos. La adición de aditivos de sulfato de sodio puede reducir aún más la tensión superficial de la solución tensioactiva en un rango limitado. El experimento de humectación del polvo de carbón demostró que con el aumento de la concentración del tensioactivo, el ángulo de contacto de las gotas sobre la pastilla de polvo de carbón se reducía continuamente, y la humectabilidad de la solución mejoraba continuamente. La humectabilidad de la solución OP-10 era óptima. A la misma concentración, el ángulo de contacto mínimo puede obtenerse en la solución de OP-10. A medida que aumentaba el ángulo de contacto del polvo de carbón, aumentaba la tasa de crecimiento de la absorción de humedad por ósmosis inversa del polvo de carbón en la solución de tensioactivos en relación con el agua pura. Tras la adición de sulfato de sodio, la absorción de humedad por ósmosis inversa del polvo de carbón aumentó en diversos grados. Además, a medida que aumentaba la concentración de aditivos, aumentaba la absorción de humedad del polvo de carbón.

La detección de defectos de soldadura mediante imágenes de rayos X es un método eficaz de ensayo no destructivo. Convencionalmente, este trabajo se basa en expertos humanos cualificados, aunque requiere su intervención personal para la extracción y clasificación de la heterogeneidad. Se han realizado muchos enfoques utilizando herramientas de aprendizaje automático (ML) y de procesamiento de imágenes para resolver esas tareas. Aunque la detección y la clasificación se han mejorado con respecto a los problemas de bajo contraste y mala calidad, su resultado sigue siendo insatisfactorio. A diferencia de las investigaciones anteriores basadas en ML, este trabajo propone un novedoso método de clasificación basado en una red de aprendizaje profundo. En este trabajo, un enfoque original basado en el uso de la red preentrenada arquitectura AlexNet tiene como objetivo la clasificación de las deficiencias de las soldaduras y el aumento del reconocimiento correcto en nuestro conjunto de datos. El aprendizaje de transferencia se utiliza como metodología con el modelo AlexNet preentrenado. Para las aplicaciones de aprendizaje profundo, se requiere una gran cantidad de imágenes de rayos X, pero hay pocos conjuntos de datos de defectos de soldadura de tuberías. Para ello, hemos mejorado nuestro conjunto de datos centrándonos en dos tipos de defectos y aumentándolos mediante el aumento de datos (transformaciones aleatorias de la imagen sobre los datos, como la traslación y la reflexión). Por último, se aplica una técnica de ajuste fino para clasificar las imágenes de soldadura y se compara con las características de activación convolucional profunda (DCFA) y varios modelos DCNN preentrenados, a saber, VGG-16, VGG-19, ResNet50, ResNet101 y GoogLeNet. El objetivo principal de este trabajo es explorar la capacidad de AlexNet y de diferentes arquitecturas preentrenadas con aprendizaje de transferencia para la clasificación de imágenes de rayos X. Se presenta de forma exhaustiva la precisión alcanzada con nuestro modelo. Los resultados experimentales obtenidos en el conjunto de datos de soldadura con nuestro modelo propuesto se validan utilizando la base de datos GDXray. Los resultados obtenidos también en el conjunto de pruebas de validación se comparan con los ofrecidos por los modelos DCNN, que muestran un mejor rendimiento en menos tiempo. Esto puede considerarse una prueba de la fortaleza de nuestro modelo de clasificación propuesto.

Debido al clima árido y al frágil entorno ecológico de Xinjiang (China), es preciso llevar a cabo la recuperación del terreno tras la explotación minera. El núcleo de la recuperación de tierras es el contenido de agua del suelo que cubre la superficie. En este trabajo, se estudió la ley de distribución del agua en el suelo reconstruido de las minas no metálicas de Xinjiang. Para obtener la ley de distribución del agua en el suelo reconstruido, se estableció un sistema de observación de la sonda de neutrones y el tensiómetro. La sonda de neutrones se utilizó para controlar el contenido de agua del suelo. Los tensiómetros se utilizaron para obtener el potencial de la matriz del suelo para verificar la distribución del agua en el suelo reconstruido. El contenido volumétrico de agua y el potencial matricial del suelo reconstruido durante un año de gestión y riego se obtuvieron mediante un seguimiento a largo plazo. Después de un año de pruebas in situ, se obtuvieron 2424 conjuntos de datos de la sonda de neutrones y 1368 conjuntos de datos del tensiómetro. Mediante el estudio de los parámetros anteriores, se resumió la ley de distribución del agua en el suelo reconstruido de espesor y grado de compactación variables con el relleno de roca residual no metálica. Los resultados mostraron que el suelo de cobertura era útil para retener el contenido de agua. Tanto si el suelo estaba compactado como sin compactar, el contenido de agua del suelo a la profundidad de 10 cm era menor que el de otras profundidades del suelo reconstruido, ya que se veía muy afectado por los factores meteorológicos. El contenido de agua del suelo reconstruido a 30 cm de profundidad era mayor que el de otras profundidades. Bajo la influencia de factores como el grosor y la compactación del suelo, el tiempo de respuesta del contenido de agua del suelo y el potencial de la matriz a cada infiltración de riego fue diferente. De acuerdo con las características de la recuperación de la vegetación, como el crecimiento de la alfalfa en Xinjiang, el espesor del suelo reconstruido en la superficie no debe ser inferior a 50 cm. Con el tiempo, el suelo que se compactó una vez fue mejor para la vegetación. Los resultados de la investigación podrían servir de referencia para la recuperación del suelo de las minas no metálicas de Xinjiang (China).

En los países en desarrollo, una de las prácticas habituales es la quema incontrolada y a cielo abierto del tallo de maíz (CS) o su utilización como combustible. Se sabe que las cenizas obtenidas en condiciones de quema incontrolada constituyen partículas de carbono negruzcas y no quemadas, así como partículas blanquecinas y grisáceas (que representan la cristalización de sílice) debido a la sobrecombustión. Sin embargo, el control del proceso de combustión puede mejorar la calidad de las cenizas producidas para utilizarlas eficazmente en materiales a base de cemento. Por lo tanto, esta investigación tuvo como objetivo explorar las propiedades puzolánicas de la ceniza de tallo de maíz tras la calcinación y la molienda, para su uso en la fabricación de materiales sostenibles a base de cemento. Para obtener una ceniza de tallo de maíz (CSA) adecuada, que pueda ser utilizada en el cemento/hormigón, se realizó una investigación que consistió en dos fases. En la primera fase, se llevó a cabo la calcinación a 400°C, 500°C, 600°C, 700°C y 800°C durante 2 horas. Las pruebas aplicadas a las cenizas resultantes fueron la pérdida de peso, la DRX, el índice de actividad puzolánica (IAP), Chapelle, Fratini y la consistencia. A partir de los espectros de DRX, se comprobó que, a bajas temperaturas, la sílice permanecía amorfa, mientras que cristalizaba a mayor temperatura. La ceniza quemada a una temperatura de 500°C poseía una mayor actividad puzolánica del 96,8%, tenía una reducción de CaO Fratini del 93,2%, y una actividad Chapelle de 856,3 mg/g. Así, se eligió 500°C como temperatura óptima de calcinación. En la segunda fase, la ceniza producida a 500°C se molió durante 30, 60, 120 y 240 minutos para determinar los tiempos óptimos de molienda. Las cenizas resultantes se examinaron para el análisis hidrométrico, la finura Blaine, la actividad Chapelle y la actividad puzolánica. Los resultados del experimento revelaron una relación directa entre los valores de la finura Blaine, el área superficial, la actividad Chapelle, el PAI y la duración de la molienda. Se concluyó que el CSA puede ser utilizado como puzolana, y por lo tanto, su utilización en el cemento/hormigón resolvería los problemas de eliminación de cenizas y ayudaría a la producción de cemento/hormigón ecológico.