Revista Facultad de Ingeniería

Pozzolcinic benefit of fly ash and steel slag blends in the development of uniaxial compressive strength of lime stabilized soil

Abstract This investigation involved the examination of pozzolanic benefits that resulted from the amendment of lime stabilization of a soil by using a combination of two industrial wastes viz. Fly ash (FA) and Steel Slag (SS). Two lime contents (6% and 8%), which represented the control specimens, were selected for stabilizing the soil, one above the Initial Consumption of Lime (ICL) and the other above the Optimum Lime Content (OLC), respectively. The lime to total solid waste ratio was maintained as 1:1, and the FA/SS ratio varied within the total solid waste content adopted for amending lime stabilization. The unconfined compressive strength (UCS) of the stabilized samples were determined by casting UCS specimens of 38 mm x 76 mm and cured for 2 hours, 7, 14 and 28 days. After curing, the specimens were strained until failure, to study the pozzolanic benefits of adding FA-SS. The results revealed that the addition of FA and SS improved the pozzolanic strength, ranging from 3.5% to 15%. The optimal dosage of FA and SS also varied with the lime content adopted. For the 6% lime content, a FA/SS ratio of 1:1 was found to be optimal, whereas for the 8% lime content, a FA/SS ratio of 3:1 was found to develop the maximum strength. The amendment of lime stabilization with FA/SS clearly brought about the difference in lime stabilization stages, unseen when only lime was adopted as stabilizer.

Resumen La investigación examinó los beneficios puzolánicos logrados debido a la modificación de la estabilización con cal de un suelo mediante el uso de una combinación de dos desechos industriales: el Flyash (FA) y el Steel Slag (SS). Se seleccionaron dos contenidos de cal de 6 % y 8 % para estabilizar el suelo; uno por encima del Consumo Inicial de Cal (ICL) y el otro por encima del Contenido Óptimo de Cal (OLC), respectivamente; estos formaron las muestras de control para determinar el efecto de los desechos sólidos sobre la estabilización con cal. La relación cal-residuos sólidos totales se mantuvo en 1:1 y la relación FA-SS varió dentro del contenido total de desechos sólidos adoptado para la modificación de la estabilización con cal. La resistencia a la compresión no confinada (UCS) de las muestras estabilizadas se determinó mediante moldeo de muestras UCS de 38 x 76 mm y se curó durante 2 horas, 7, 14 y 28 días. Las muestras después del curado se tensaron hasta que el estudio de los beneficios puzolánicos de la enmienda FA-SS se hizo imposible. Los resultados de la investigación revelaron que la adición de FA y SS benefició la fuerza puzolánica entre el 3,5 % y el 15 %. El contenido óptimo de la dosificación FA y SS también varió con el contenido de cal adoptado. Para un contenido de cal del 6 %, se encontró que la relación FA/SS de 1:1 fue la más óptima, mientras que para el contenido de cal del 8 % se encontró que la relación FA/ SS de 3:1 desarrolló la resistencia máxima. También se encontró que la modificación de la estabilización con cal utilizando FA/SS provocó, claramente, diferencias en las etapas de estabilización que no se observaron cuando solo se adoptó la cal como estabilizador.

Resumo A pesquisa examinou os benefícios pozolânicos logrados devido à modificação da estabilização com cal de um solo mediante o uso de uma combinação de dois dejetos industriais: o Flyash (FA) e o Steel Slag (SS). Selecionaram-se dois conteúdos de cal de 6% e 8% para estabilizar o solo; um acima do Consumo Inicial de Cal (ICL) e o outro acima do Conteúdo Ótimo de Cal (OLC), respectivamente; estes formaram as amostras de controle para determinar o efeito dos dejetos sólidos sobre a estabilização com cal. A relação cal-resíduos sólidos totais se manteve em 1:1 e a relação FA-SS variou dentro do conteúdo total de dejetos sólidos adotado para a modificação da estabilização com cal. A resistência à compressão não confinada (UCS) das amostras estabilizadas determinou-se mediante moldagem de amostras UCS de 38 x 76 mm e curou-se durante 2 horas, 7, 14 e 28 dias. As amostras depois do curado se esticaram até que o estudo dos benefícios pozolânicos da emenda FA-SS fez-se impossível. Os resultados da pesquisa revelaram que a adição de FA e SS beneficiou a força pozolânica entre 3,5% e 15%. O conteúdo ótimo da dosagem FA e SS também variou com o conteúdo de cal adotado. Para um conteúdo de cal de 6%, encontrou-se que a relação FA/SS de 1:1 foi a melhor, enquanto que para o conteúdo de cal de 8% encontrou-se que a relação FA/SS de 3:1 desenvolveu a resistência máxima. Também se encontrou que a modificação da estabilização com cal utilizando FA/SS provocou, claramente, diferenças nas etapas de estabilização que não se observaram quando só se adotou a cal como estabilizador.

Structural analysis of the JßW (Na-J, barrer and white) zeotype obtained from kaolinite-rich clay

Abstract The JBW zeolite was prepared from hydrogels under hydrothermal conditions by alkaline reaction, using NaOH as activating agent. The synthetic zeotype was studied by analytical techniques such as X-ray powder diffraction, scanning electron microscopy, Fourier transformed infrared spectroscopy and solid-state 29Si and 27Al Magic angle spinning nuclear magnetic resonance. Crystallographic data revealed that the JBW structure can be described by the orthorhombic space group Pna2 1 , with unit cell parameters a=16.409(2) Å, b=14.966(2) Å and c=5.2154(5) Å.

Resumen La zeolita JBW fue preparada a partir de hidrogeles en condiciones hidrotérmicas por reacción alcalina, usando NaOH como agente activante. El zeotipo sintético se estudió por técnicas analíticas como difracción de rayos X en polvo, microscopía electrónica de barrido, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y resonancia magnética nuclear de giro con ángulo mágico en estado sólido de 29Si y 27Al. Los datos cristalográficos revelan que la estructura JBW puede ser descrita por el grupo espacial ortorrómbico Pna2 1 , con parámetros de celda unidad a=16.409(2) Å, b=14.966(2) Å y c=5. 2154(5) Å.

Resumo A zeolita JBW foi preparada a partir de hidrogeles em condições hidrotérmicas por reação alcalina, usando NaOH como agente ativante. O zeotipo sintético estudou-se por técnicas analíticas como difração de raios X em pó, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia infravermelha por transformada de Fourier e ressonância magnética nuclear de giro com ângulo mágico em estado sólido de 29Si e 27Al. Os dados cristalográficos revelam que a estrutura JBW pode ser descrita pelo grupo espacial ortorrómbico Pna2 1 , com parâmetros de célula unidade a=16.409(2) Å, b=14.966(2) Å e c=5.2154(5) Å.

Generation of electric pomer and air conditioning by cogeneration: a proposal for energy saving

Abstract This paper presents the results of a case study carried out in a warehouse, and, in particular, the technical data obtained from field visits and a proposal for energy saving. The proposal entails incorporating a cogeneration system based on a motor generator (400 kWe ISO) to produce electrical energy, and an absorption cooling system (75 TR) that uses residual heat to generate air-conditioning. The absorption chiller consumed 54% less energy than the conventional air-conditioning system. Moreover, the produced energy can supply the plant's total consumption, in addition to offering an excess of 57,312 kWh per month, which was reflected in the analysis of energy for sale to users with a high domestic consumption rate (DAC, for its Spanish acronym). The proposal's total investment is USD 1,091,258, with a net monthly savings of USD 30,901, and an investment payback period of 2.9 years, which indicates the viability of this project according to its energy characteristics, notwithstanding that it is for a service provider company.

Resumen Este trabajo es resultado de un estudio de caso realizado en una bodega. Se muestran en él los datos técnicos obtenidos a partir de la visita de campo y una propuesta energética. La propuesta consta de la incorporación de un sistema de cogeneración basado en un motogenerador (400 kWe ISO) para producir energía eléctrica y de un sistema de refrigeración por absorción (75 TR) que aproveche el calor residual para generar aire acondicionado. Se observó que el chiller de absorción consume 54 % menos energía que el sistema convencional de aire acondicionado empleado. Por otra parte, la energía producida abastece el total del consumo de la planta, además de ofrecer un excedente de 57,312 kWh por mes, el cual se tomó en el análisis como energía de venta a usuarios con tarifa doméstica de alto consumo (DAC). La inversión total de la propuesta es de 1 091 258 USD, con un ahorro neto mensual de 30 901 USD y un tiempo de recuperación de la inversión de 2.9 años, lo que indica la viabilidad de este proyecto de acuerdo con sus características energéticas, a pesar de tratarse de una empresa que brinda servicios.

Resumo Este trabalho é resultado de um estudo de caso realizado em um porão. Mostram-se neste estudo os dados técnicos obtidos a partir da visita de campo e uma proposta energética. A proposta consta da incorporação de um sistema de cogeração baseado em um motogerador (400 kWe ISO) para produzir energia elétrica e de um sistema de refrigeração por absorção (75 TR) que aproveite o calor residual para gerar ar condicionado. Observou-se que o chiller de absorção consome 54% menos energia que o sistema convencional de ar condicionado empregado. Por outra parte, a energia produzida abastece o total do consumo da usina, além de oferecer um excedente de 57,312 kWh por mês, o qual se tomou na análise como energia de venda a usuários com tarifa doméstica de alto consumo (DAC). A inversão total da proposta é de 1 091 258 USD, com uma economia líquida mensal de 30 901 USD e um tempo de recuperação da inversão de 2.9 anos, o que indica a viabilidade deste projeto de acordo com suas características energéticas, apesar de tratar-se de uma empresa que oferece serviços.

Analysis of the implementation of telematic tools for data management of passenger traffic dynamics in the Bus Rapid Transit system

Abstract This article briefly describes the transport system of the Republic of Ecuador and, in particular, the organization of the route network of urban passenger transport in Quito, the capital city of Ecuador. The features of the organization and management of transportation of passengers on the main routes of urban passenger transport of Quito are determined by the Bus Rapid Transit (BRT) system. We revise possible ways of improving the management and control of urban passenger transport in Quito by using telematics tools and systems. We propose that the main direction of improvement is to introduce tools for assessing the dynamics of passenger traffic in real time through the use of telematics. In comparison with traditional systems, the peculiarity of the approach proposed is the use of telematics equipment and special sensors for calculating the number of incoming/outgoing passengers from the vehicle, which are installed directly in the doors of the pavilions of the bus stops of the BRT system routes. The goal of this approach is to reduce the cost of telematics equipment and normalize the occupancy inside transport vehicles, which is one of the service level indicators.

Resumen El artículo brinda una breve descripción del sistema de transporte de la República del Ecuador y, en particular, de la organización de la red de rutas del transporte urbano de pasajeros en Quito, su capital. Las características de la organización y gestión del transporte de pasajeros en las principales rutas de transporte urbano de pasajeros de Quito están determinadas por el sistema Bus Rapid Transit (BRT). Se revisan las posibles formas de mejorar la gestión y el control del transporte urbano de pasajeros en la ciudad mediante el uso de herramientas y sistemas telemáticos. La dirección principal de mejora, según los autores, es la introducción de herramientas para evaluar la dinámica del flujo de pasajeros en tiempo real a través del uso de la telemática. En comparación con los sistemas tradicionales, la peculiaridad del enfoque propuesto es el uso de equipos telemáticos y sensores especiales para calcular el número de pasajeros entrantes/salientes del vehículo, los cuales se instalan directamente en las puertas de los pabellones de las paradas de autobús de las rutas del sistema BRT. El objetivo de este enfoque es reducir el costo de los equipos telemáticos y normalizar la ocupación en el interior de los vehículos de transporte, que es uno de los indicadores de nivel de servicio.

Resumo O artigo apresenta uma breve descrição do sistema de transporte da República do Equador e, em particular, da organização da rede de rotas do transporte urbano de passageiros em Quito, sua capital. As características da organização e gestão do transporte de passageiros nas principais rotas de transporte urbano de passageiros de Quito estão determinadas pelo sistema Bus Rapid Transit (BRT). Revisam-se as possíveis formas de melhorar a gestão e o controle do transporte urbano de passageiros na cidade mediante o uso de ferramentas e sistemas telemáticos. A direção principal de melhora, segundo os autores, é a introdução de ferramentas para avaliar a dinâmica do fluxo de passageiros em tempo real através do uso da telemática. Em comparação com os sistemas tradicionais, a peculiaridade do enfoque proposto é o uso de equipamentos telemáticos e sensores especiais para calcular o número de passageiros que estão entrando e saindo do veículo, os quais se instalam diretamente nas portas dos pavilhões das paradas de ônibus das rotas do sistema BRT. O objetivo deste enfoque é reduzir o custo dos equipamentos telemáticos e normalizar a ocupação no interior dos veículos de transporte, que é um dos indicadores de nível de serviço.

Quality of the bicycle transportation service in small and intermediate cities in Colombia

Abstract Nowadays, the bicycle, as a means of mobility, is the most eco-friendly vehicle; however, and despite its many benefits, its use at a global scale is quite low. This study aimed to discover the reasons for the low use of bicycles as means of transportation in Colombian, by formulating a method to analyze the service quality of the Bicycle Transportation System (BTS) in small and intermediate cities of the country. Measurement techniques used in the Social Sciences allowed us to study the perception that the user has of the BTS, to identify the most representative attributes of the system and their respective variables, as well as to qualify and quantify them. Applying the method to a case city allowed elucidating the deficiencies perceived by the BTS users, as well as evaluating variables quantitative and qualitatively to obtain a level of service that measures the user acceptance rate of the BTS. The results derived from this method make possible to manage operational actions that improve efficiency in bicycle mobility, with its corresponding economic, environmental and social benefits, to ultimately improve the quality of life of its users. The method and the recommended techniques can be applied to small and intermediate cities, allowing the necessary adjustments for any other type of city.

Resumen Hoy en día, la bicicleta, como medio de transporte, es el vehículo más ecológico, sin embargo, y a pesar de sus muchos beneficios, su uso a escala global es bastante bajo. El presente estudio tuvo como objetivo descubrir las razones del bajo uso de la bicicleta como medio de transporte en Colombia, por medio de un método que permitió analizar la calidad del servicio del Sistema de Transporte de Bicicletas (STB) en ciudades pequeñas e intermedias del país. Las técnicas de medición utilizadas en las ciencias sociales permitieron estudiar la percepción que los usuarios tienen del STB, identificar los atributos más representativos del sistema y sus respectivas variables, al igual que cualificar y cuantificarlas. Igualmente, cuando se aplicó el método en una ciudad caso, este permitió observar las deficiencias percibidas por los usuarios del STB, al igual que evaluar cualitativa y cuantitativamente las variables para obtener un nivel de servicio que mide la relación de aceptación del STB por parte del usuario. Los resultados derivados de este método hacen posible gestionar acciones operacionales que mejoren la eficiencia de la movilidad en bicicleta, con sus correspondientes beneficios económicos, ambientales y sociales que, en últimas, mejoran la calidad de vida de los usuarios. Este método y las técnicas sugeridas aquí pueden ser aplicados en ciudades pequeñas e intermedias, haciendo los ajustes necesarios para cada tipo de ciudad.

Stress-strain and penetration characteristics of clay modified with crumb rubber

Abstract Waste disposal has become a serious issue worldwide due to the huge amount of by-products generated by refineries and smelting industries that threat the environment if they are disposed inefficiently. Development of roads leads to a large usage of vehicles and, hence, a large amount of rubber waste (i.e., from tyres). Given that storing this material pollutes the environment, its recycled reused is currently trending. Various percentages of crumb rubber (0, 10, 15, 20, 30, 40 and 50) were mixed with highly and low compressible clay to understand the strength and penetration characteristics of the modified clay. Additionally, the thickness reduction of the pavement layer that reduces construction costs was visualize.

Resumen La eliminación de desechos se ha convertido en un problema serio en todo el mundo, dado que la cantidad de subproductos generados por las refinerías o las industrias de fundición es enorme y representa una amenaza para el medioambiente si no se elimina de manera eficiente. El desarrollo de carreteras propicia un gran uso de vehículos y la producción de grandes cantidades de desechos de caucho, es decir, de neumáticos. Como el almacenamiento de estos materiales conduce a la contaminación ambiental, la reutilización reciclada de este material es de tendencia. Se mezcló un porcentaje de goma de miga (0, 10, 15, 20, 30, 40 y 50%) con arcilla inorgánica y altamente compresible para comprender la resistencia y las características de penetración de la arcilla modificada. También se realizó un análisis para visualizar la reducción en el espesor de la capa de pavimento que reduce el costo de la construcción.