Ingeniería y Desarrollo

Influencia de la adición de pavimento asfáltico recuperado (RAP) en el comportamiento de las mezclas asfálticas en caliente

Abstract The use of recycled asphalt pavements serves as an alternative to reduce the reliance on non-renewable resources. The deteriorated pavement can be recycled as a feasible solution. It is therefore important to study the influence of this material on the behavior of the mixes. In this research, asphalt mixes with 10% and 20% RAP, in the 0-l0mm fraction, using two bitumen contents (4.0% and 4.5%) are studied. The mixes with RAP are compared with a conventional asphalt mix. Parameters such as Marshall stability and flow, water sensitivity, permanent deformation, and stiffness modulus were analyzed. The general results show that the behavior of the recycled mixes is similar to or better than the conventional mix. The best results were obtained for the addition of 20% RAP.

Resumen Las mezclas asfálticas recicladas han sido una alternativa para la reducción del empleo de materiales naturales no renovables. El material procedente del fresado o la demolición de los pavimentos deteriorados (RAP) ha sido una solución factible. Por ello es importante estudiar la influencia de este material en el comportamiento de las mezclas. En esta investigación se estudian mezclas asfálticas con empleo de l0 y 20 % de RAP, en la fracción 0-l0mm, empleando para su fabricación dos contenidos de asfalto (4,0 y 4,5 %). Las mezclas con RAP son comparadas con una mezcla asfáltica convencional (0 % RAP). Se analizaron parámetros como estabilidad y deformación Marshall, la sensibilidad al agua, la deformación permanente y el módulo de rigidez. Se obtuvo como resultado general que las mezclas recicladas presentan comportamientos similares y superiores a los de la mezcla convencional. Los mejores resultados se obtuvieron para la adición de 20 % de RAP.

Un modelo de pacientes de cáncer basado en esquemas preconceptuales: más allá de los encuentros y las especificidades del cáncer

Abstract The first stage for solving complex problems involves their representation into a model. Some cancer patient models have been developed to represent the environment surrounding the patient and her characteristics. However, such models are far from knowledge representations for some reasons: generality, specificity to certain cancer types, focus on the patient/encounter, and segregated terminology/syntax. In this paper, we propose a model of cancer patients to overcome the problems above. We select the so-called pre-conceptual schemas as the knowledge representation paradigm because they can be instantiated for resembling details of the model and integrated with standards about medicine and cancer modeling.

Resumen La primera etapa para la resolución de problemas complejos involucra su representación en un modelo. Algunos modelos de pacientes de cáncer se desarrollan para representar el entorno que rodea al paciente y sus características. Sin embargo, tales modelos se alejan de las representaciones del conocimiento debido a algunas razones: generalidad, especificidad para ciertos tipos de cáncer, enfoque en pacientes/ encuentros y terminología o sintaxis segregada. En este artículo se propone un modelo del paciente de cáncer para superar los problemas mencionados. Se utilizan los denominados esquemas preconceptuales como el paradigma de representación del conocimiento, ya que se pueden instanciar para reflejar detalles del modelo y se pueden integrar con estándares sobre medicina y modelado del cáncer.

SPEI: una herramienta web de intervención temprana para el desempeño académico de estudiantes de cursos de programación

Resumen En los cursos de introducción a la programación (CSi) se observa un bajo desempeño académico entre los estudiantes; problema común en las instituciones de educación superior que se atribuye a la complejidad de los conceptos y a la falta de experiencia en programación. Una manera de abordar esta situación es implementar herramientas que permitan intervenir de manera temprana en los procesos de aprendizaje para mejorar el rendimiento académico. Este estudio presenta Student's Performance Early Intervention (SPEI), herramienta web que integra un modelo de predicción del desempeño académico y dos tipos de intervención temprana para cursos CSi. El objetivo de este artículo es evaluar la efectividad de SPEI en el desempeño académico de los estudiantes en un curso de programación CSi. SPEI se desarrolló sobre la arquitectura Model-Template-View e integra los módulos de predicción, intervención preventiva e intervención proactiva. Los resultados muestran que SPEI identifica con precisión a los estudiantes con bajo rendimiento académico y permite intervenciones personalizadas que contribuyen a mejorar su desempeño. Las conclusiones sugieren que SPEI es una herramienta efectiva para apoyar el proceso formativo y podría replicarse en otros cursos para mejorar el rendimiento académico de los estudiantes en cursos CSi.

Abstract In introductory programming courses (CSi), students often exhibit low academic performance, a common issue in higher education institutions attributed to the complexity of the concepts and a lack of programming experience. One way to address this situation is by implementing tools that allow early intervention in the learning process to improve academic performance. This study presents the Student Performance Early Intervention (SPEI), a web-based tool that integrates an academic performance prediction model and two types of early interventions for CSi courses. The aim of this article is to evaluate the effectiveness of SPEI on the academic performance of students in a CSi programming course. SPEI was developed using the Model-Template-View architecture and integrates prediction, preventive intervention, and proactive intervention modules. The results show that SPEI accurately identifies students with low academic performance and enables personalized interventions that contribute to improving their performance. The conclusions suggest that SPEI is an effective tool to support the learning process and could be replicated in other courses to enhance students' academic performance in CSi courses.

Caracterización de residuos de espuma rígida de poliuretano como herramienta para la evaluación de su aprovechamiento

Resumen Este trabajo expone la caracterización física, química, estructural y ambiental de residuos de espuma rígida de poliuretano (PUR), obtenidos de diferentes industrias de la región. Se seleccionaron 4 muestras para el estudio, a las cuales se les determinó la densidad, absorción de agua y composición química a través de análisis elemental y espectroscopia de rayos X (EDX). Además, se analizó su composición estructural a través de las técnicas de espectroscopía de Infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), análisis por termogravimetría diferencial (DTG), microscopía confocal y microscopia electrónica de barrido (SEM). También se aplicaron ensayos de carácter ambiental, tales como Toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) y toxicidad aguda en Daphnia pulex. Los resultados mostraron la presencia de los grupos funcionales usuales en la composición de una espuma de poliuretano rígida; sin embargo, se encontraron compuestos como Cl, Ti y anillos de benceno, que corresponden a la presencia de aditivos. Adicionalmente, a través de los ensayos ambientales aplicados se encontró la no toxicidad en las muestras. Se recomiendan estudios posteriores de emisión de gases de estos residuos cuando son sometidos a procesos térmicos.

Abstract This work presents the physical, chemical, structural and, environmental characterization of rigid polyurethane foam (PUR) waste, from different industries in the region. Four samples were selected for the study, which included density, water absorption, and chemical composition through elemental analysis and X-ray spectroscopy (EDX). In addition, its structural composition was analyzed through the techniques of Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), Differential Thermogravimetry Analysis (DTG), Confocal microscopy, and Scanning Electron Microscopy (SEM). Environmental tests such as Toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) and acute toxicity in Daphnia Pulex were also applied. The results showed the presence of the usual functional groups in the composition of a rigid polyurethane foam; however, Cl, Ti, and benzene rings were found, which correspond to the presence of additives. Furthermore, through the applied environmental tests, non-toxicity was found in the samples. Subsequent studies of gas emissions from these wastes are recommended when they are subjected to thermal processes.

Comportamiento mecánico de concretos con sustitución total de agregado grueso natural a partir de residuos de construcción y demolición

Abstract The reuse of construction and demolition waste (CDW) in concrete has been widely researched, but concerns remain regarding its impact on mechanical performance. This study investigates the compressive strength of concrete made with recycled coarse aggregates. The mixtures were designed according to ACI-211.1-91, completely replacing natural coarse aggregate with CDW, using a 3:1 ratio of brick to recycled concrete, in sizes of 3/8" and 1". Various water-cement ratios (0.5 - 0.6 - 0.7) were evaluated. The results indicate that the 3:1 ratio with a 3/8" size and a water-cement ratio of 0.5 improves compressive strength by 33% compared to previous studies. This increase in strength suggests that the use of CDW can produce concrete suitable for structural elements, contributing to the development of more sustainable concrete without compromising mechanical performance. The findings of this study open new possibilities for using concrete with 100% replacement of natural aggregates by CDW while maintaining functional compressive mechanical performance.

Resumen La reutilización de residuos de construcción y demolición (RCD) en concretos ha sido ampliamente investigada, pero persisten preocupaciones sobre su impacto en la respuesta mecánica. Este estudio investiga la resistencia a la compresión de concretos fabricados con agregados gruesos reciclados. Las mezclas se diseñaron de acuerdo con ACI-211.1-91, reemplazando completamente el agregado grueso natural por RCD, utilizando una relación de 3:1 entre ladrillo y concreto reciclado, en tamaños de 3/8" y 1". Se evaluaron diferentes relaciones agua-cemento (0,5 - 0,6 - 0,7). Los resultados indican que la relación 3:1 con un tamaño de 3/8" y una relación agua-cemento de 0,5 mejora la resistencia a la compresión en un 33% en comparación con estudios previos. Este incremento en la resistencia sugiere que el uso de RCD puede producir concretos para el uso de elementos estructurales, contribuyendo al desarrollo de concretos más sostenibles sin comprometer el desempeño mecánico. Los hallazgos de este estudio abren nuevas posibilidades del uso de concretos reemplazados con el 100 % de agregados naturales por RCD, con respuesta mecánica a la compresión funcional.

Calidad fisicoquímica y microbiológica de la quebrada Pavayaco: Resguardo Indígena Inga de Condagua, Mocoa, Putumayo (Colombia)

Resumen El objetivo de esta investigación fue analizar la calidad de los parámetros fisicoquí-micos y microbiológicos de la quebrada Pavayaco, localizada en la vereda Condagua, Mocoa, Putumayo (Colombia). Para tal fin, y con el acompañamiento de la comunidad, se hizo un recorrido por su cauce y se dividió en tres zonas (alta, media y baja), identificando y georreferenciando los puntos de vertimiento. La caracterización del cuerpo de agua comprendió parámetros fisicoquímicos (nivel de oxígeno en el agua, alcalinidad, demanda bioquímica y química de oxígeno, dureza, fósforo, sólidos disueltos y suspendidos y turbiedad), lo mismo que microbiológicos (coliformes totales y Escherichia coli). Se utilizaron cuatro índices de contaminación: ICOMI (mineralización), ICOMO (materia orgánica), ICOSUS (sólidos suspendidos) e ICOTRO (contaminación trófica). Los resultados del análisis evidenciaron una alta presencia de materia orgánica y coliformes totales en la zona alta, con un ICOMO de 0.701, que representa un riesgo sanitario significativo. Sin embargo, a medida que desciende la quebrada aumenta su caudal y sufre un proceso autodepurador. Por último, se proponen como alternativas eficientes la conexión con el sistema de alcantarillado, la educación ambiental y la implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales, para preservar la integridad ecológica de la quebrada y la salud de la comunidad.

Abstract The objective of this research was to analyze the quality of the physicochemical and microbiological parameters of the Pavayaco stream, located in the Condagua district, Mocoa, Putumayo (Colombia). To this end, and with the community's support, a tour of its course was conducted and divided into three zones (upper, middle, and lower), identifying and georeferencing the discharge points. The characterization of the water body included physicochemical parameters (oxygen level in the water, alkalinity, biochemical and chemical oxygen demand, hardness, phosphorus, dissolved and suspended solids, and turbidity), as well as microbiological parameters (total coliforms and Escherichia coli). Four pollution indices were used: ICOMI (mineralization), ICOMO (organic matter), ICOSUS (suspended solids), and ICOTRO (trophic pollution). The analysis results showed a high presence of organic matter and total coliforms in the upper zone, with an ICO-MO of 0.701, which represents a significant health risk. However, as the stream descends, its flow increases and it undergoes a self-purification process. Finally, efficient alternatives are proposed such as connecting to the sewage system, environmental education, and the implementation of was-tewater treatment systems, to preserve the ecological integrity of the stream and the health of the community.

Producción y caracterización geoquímica del gas en la cuenca Valle Inferior del Magdalena (Colombia). Implicaciones en la prospectividad del gas natural y el gas licuado del petróleo

Resumen En la cuenca Valle Inferior del Magdalena (VIM) se han descubierto hasta la fecha 1201 MBPE (OOIP & OGIP/ crudo y gas). Los recursos de gas descubiertos alcanzan 3,57 TPC e incluyen gas seco y gas húmedo. Durante 2021, la ANH (Agencia Nacional de Hidrocarburos) fiscalizó la producción de 29 campos con una producción total de 90908 MPC (99,91 GPCG), los cuales representan el 15 % del total producido en el país. Los principales reservorios en la cuenca corresponden a facies arenosas de la Formación Ciénaga de Oro Inferior (Oligoceno tardío) y facies calcáreas de la Formación Ciénaga de Oro Superior (Mioceno temprano). El gas producido varía entre seco, con más de 98 % de metano, y húmedo, en el que la proporción de GLP (C3+) es mayor al 5 %. Con base en la caracterización geoquímica, los gases húmedos se asocian a craqueo primario del kerógeno y los gases secos a craqueo secundario de crudo. La presencia en la cuenca de un amplio espectro de hidrocarburos líquidos y gaseosos representa una oportunidad exploratoria, ya que se trata de una cuenca donde es posible encontrar gas natural (GN / C1) y gas húmedo (C3-C5), este último es considerado como fuente principal del gas licuado del petróleo (GLP).

Abstract In the Lower Magdalena Valley (VIM) basin, 1201 MBPE have been discovered (OOIP & OGIP/ oil and gas). Gas resources discovered reach 3.57 TPC and include dry gas and wet gas. During 2021 the ANH (Agencia Nacional de Hidrocarburos) audited the production of 29 fields with a total production of 90908 MPC (99.91 GPCG), which accounts for 15 % of total production in the country. The main reservoirs in the basin correspond to sandy facies of the Lower Ciénaga de Oro Formation (late Oligocene) and calcareous facies of the Upper Ciénaga de Oro Formation (early Miocene). The gas produced varies between dry with more than 98% methane and humid where the proportion of LPG (C3+) is greater than 5%. Based on the geochemical characterization, wet gases are associated with primary kerogen cracking, and dry gases with secondary crude oil cracking. The presence in the basin of a wide spectrum of liquid and gaseous hydrocarbons represents an exploratory opportunity, since it is a basin where it is possible to find natural gas (NG/ C1) and wet gas (C3-C5), the main source of liquefied petroleum gas (LPG).