Ciencia e Ingeniería Neogranadina

Nb-V-Cr CARBIDE COATINGS DEPOSITED BY THERMOREACTIVE DEPOSITION/DIFFUSION PROCESS (TRD)

En este trabajo se presentan los resultados del proceso de depósito de recubrimientos de carburos de niobio-vanadio-cromo sobre acero AISI/SAE 1045 y AISI/SAE H13, utilizando la técnica de deposición por difusión termorreactiva (TRD). Los recubrimientos fueron obtenidos usando un baño de sales compuesto por bórax fundido, ferro-niobio, ferro-vanadio, ferro-cromo y aluminio, variando el contenido de cromo (8 y 32 % en peso), a una temperatura de 1.020°C durante 4 horas. Mediante la técnica de Difracción de Rayos X se evidenció la presencia de fases binarias de VC, NbC, CrC. Las propiedades químicas superficiales y morfológicas de los recubrimientos se estudiaron mediante la técnica de microscopia electrónica de barrido con acople de una sonda de energía dispersiva (MEB-EDS). La dureza de los recubrimientos se determinó utilizando un microindentador LECO M-400-G2 con una carga máxima de 300 g. El comportamiento electroquímico fue estudiado a través de curvas de polarización potencio-dinámicas para determinar la densidad de corriente de corrosión. El comportamiento tribológico se analizó mediante el ensayo "Ball-on-disc", encontrando un coeficiente de fricción menor en los materiales recubiertos con respecto al sustrato sin recubrir.

This paper shows the results obtained from the coating deposit process of vanadium-niobiumchromium carbide on steel AISI/SAE 1045 and AISI/SAE H13 using the thermo-reactive deposition/diffusion process (TRD). The coatings were obtained using a bath of molten salts composed of borax, ferro-niobium, ferro-vanadium and ferro-chrome aluminum, with variations in the content of chromium, at a temperature of 1020 ° C for 4 hours. The presence of binary phases VC, NbC, CrC was evident by the technique of X-ray diffraction. Morphological and surface chemical properties of the coatings were studied by the scanning electron microscopy technique (SEM-EDS). The hardness of the coatings was determined using a LECO microindentador M-400-G2 with a maximum load of 300g. The electrochemical behavior was studied using potentiodynamic polarization curves to determine the corrosion current density. The tribological behavior was analyzed by the "Ball-on-disc" test, finding a lower friction coefficient in coated materials with respect to the uncoated substrate.

A TROPHIC STATE OF TROPICAL LAKE HIGH MOUNTAIN: CASE OF LAGUNA DE LA COCHA

Este artículo presenta los resultados de una investigación realizada con el fin de determinar el estado trófico de la laguna de La Cocha, cuerpo hídrico importante en Colombia y en el mundo, que hace parte del humedal Ramsar laguna de La Cocha, ecosistema que cumple distintas funciones y alberga una gran biodiversidad que se quiere proteger. Para lograr el propósito planteado, esta investigación se realizó entre enero y septiembre de 2013, determinando el estado trófico mediante los índices de Carlson, el índice desarrollado por la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) y el índice de Carlson modificado por Toledo. Los resultados permitieron clasificar a la laguna de La Cocha como oligotrófica y ultraoligotrófica, característica típica de lagos de alta montaña con bajos procesos de contaminación de origen aloctóno y autóctono.

This article presents the results of a research made in order to determine the trophic status of the Laguna de La Cocha, an important body of water in Colombia and the world, which makes part of the RAMSAR Wetland Laguna de La Cocha, an ecosystem with different functions and the home of a big biodiversity that needs protection. To achieve this goal, this research was made between January and September 2013, determining the trophic status using the Carlson's index, the OECD's (Organization for Economic Cooperation and Development) index and the Carlson's index modified by Toledo. The results obtained made it possible to classify the Laguna de La Cocha as oligotrophic and ultraoligotrophic, typical characteristic of high-laying mountain lakes with low pollution processes of allochthonous and autochthonous origin.

NUTRIENTS REMOVAL FROM SLAUGHTERHOUSE WASTEWATER USING A SEQUENCING BATCH REACTOR

Se evaluó la remoción de nutrientes en un efluente cárnico utilizando un reactor por carga secuencial (SBR) a escala laboratorio. La investigación se llevó a cabo empleando aguas residuales de un matadero de reses ubicado en el Estado Zulia, Venezuela. El experimento se realizó en un reactor por carga secuencial con un volumen útil de 2 L. El reactor fue operado bajo una secuencia operacional anaeróbica/aeróbica/anóxica, un tiempo de retención celular de 25 días y dos tiempos de retención hidráulica (11 y 15 h), generando dos tratamientos T1 y T2, respectivamente. Los parámetros medidos al inicio, durante y al final de cada ciclo evaluado fueron demanda química de oxígeno total (DQO T), nitrógeno total Kjeldahl (NTK), nitrógeno amoniacal (N-NH4+), nitritos (N-NO2-), nitratos (N-NO3-), pH, alcalinidad total y fósforo total (PT). Los resultados de las remociones de las variables se compararon mediante un análisis de varianza y separación de medias a través de la prueba de Tukey, utilizando el programa estadístico Statistix 9.0. Las aguas residuales provenientes de la matanza de reses presentaron gran variabilidad en sus características fisicoquímicas, viéndose reflejado en los altos valores de desviación estándar que se obtuvieron. Los dos tratamientos aplicados al efluente industrial del matadero de reses en el reactor por carga secuencial permitieron la remoción simultánea de nutrientes y materia orgánica, debido a la flexibilidad del reactor para adaptarse a distintas condiciones de operación, obteniendo remociones superiores al 95 % para la DQO T, 69 % para el NT y 29 % para el PT.

Simultaneous removal of organic matter, nitrogen and phosphorus in slaughterhouse wastewater was evaluated using a sequential batch reactor (SBR) at laboratory scale. The study was carried out using wastewater from an abattoir located in the Zulia state, Venezuela. The experiment was conducted using a completely randomized design, a cell retention time of 25 days, an anaerobic-aerobic-anoxic sequence, and two hydraulic retention times of 11 and 15 hours. Parameters were measured at the beginning, during and at the end of each cycle, and those were chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), total Kjeldahl nitrogen (TKN), ammonia nitrogen (N-NH4+), nitrite (N-NO2-), nitrates (N-NO3-), pH, alkalinity, total phosphorus (TP). The results of the removal of variables were compared using analysis of variance and mean separation by Tukey's test, using the statistical program Statistix 9.0. The two treatments applied to slaughterhouse wastewater in reactor allowed the simultaneous removal of nutrients and organic matter, due to the flexibility of the reactor to suit different operating conditions, obtaining removal of 95 % for COD , 69 % for TN and 29 % for TP.

RAINFALL THRESHOLDS FOR THE INITIATION OF LANDSLIDES. A CRITICAL REVIEW

En el mundo se han propuesto múltiples relaciones lluvia-deslizamientos para sistemas de alerta temprana. Este trabajo presenta una base de datos que sintetiza el estado del arte de umbrales de lluvia que generan movimientos en masa en todo el mundo. Las relaciones más comunes lluvia-deslizamiento se procesan con el fin de analizar los datos en función de la clasificación climática de Köppen y el área para la cual fue generada. Los resultados muestran la amplia oferta disponible de tipos de parámetros derivados de lluvia que producen deslizamientos, unido con las diferencias considerables en los valores umbrales que pueden tomar dichos parámetros. Estos resultados se condensan en figuras comparativas de niveles umbrales de lluvia que generan deslizamientos propuestos en el mundo para diferentes parámetros. Del análisis de la información recopilada resulta evidente la necesidad de obtener parámetros y umbrales derivados de lluvia que generan deslizamientos para cada zona geográfica y climática específica, de forma tal que se pueda generar una base racional de conocimiento que permita establecer sistemas de alerta temprana de deslizamientos detonados por lluvias con baja variabilidad. Este trabajo aporta en la construcción del conocimiento del catálogo de posibles parámetros derivados de registros de precipitación que permiten generar umbrales de predicción de ocurrencia de deslizamientos. Los investigadores tendrán la posibilidad de buscar relaciones lluvia-deslizamiento, basadas en análisis estadísticos, con una amplia paleta de parámetros, más allá de las variables tradicionales de lluvia antecedente e intensidad ocurrida el día del deslizamiento.

Multiple rainfall-landslides relationships have been proposed for early warning systems in the world. This work presents a data base that synthesizes the state of the art of rainfall thresholds that generates mass movements in the entire world. The more common rainfall-landslides relationships are processed in order to analyze data in function of the Köppen climatic classification and the area for which it was proposed. The results show a wide range of parameters derived from rainfall that triggers landslides together with considerable differences between threshold values. Data analysis shows the necessity to obtain parameters and thresholds derived from the rainfall that generate landslides for each specific geographical and climatic zone. For that reason, it is possible to generate a rational background that allows us to establish early warning systems of landslides caused by rainfall with low variability. This work provides insights into the catalog of possible parameters derived from rainfall records that allow us to generate thresholds to predict the landslides occurrence. Researchers will have the possibility to search for rainfall-landslide relationships based on statistical analysis, with a wide spectrum of parameters, beyond the traditional variables of antecedent rainfall and the intensity occurred the day of the landslide.

SUSTAINABILITY CRITERIA AND INDICATORS IN THE ROAD CONSTRUCTION SUBSECTOR

Actualmente en Colombia el desempeño de un contratista de obra se determina de acuerdo con los avances y resultados obtenidos en la construcción de la misma, mas no por su desempeño ambiental; sin embargo, cualquier tipo de obra civil se puede llevar a cabo con mayor o menor complejidad, dependiendo de la disponibilidad de recursos naturales en la zona y la visión que tenga la comunidad sobre el proyecto, de tal forma que la inversión económica y el tiempo de ejecución no solo dependerá de las actividades y costos netos de las obras civiles sino, además, de factores ambientales y sociales propios del lugar de ejecución. Con esta revisión bibliográfica sobre indicadores y guías ambientales internacionales, se pretende incentivar la sostenibilidad como eje transversal de los proyectos viales en Colombia, fortalecer las medidas de manejo socioambiental y mejorar el seguimiento y evaluación de los proyectos viales en el marco del equilibrio social, ambiental y económico que impulsa el desarrollo sostenible.

Currently in Colombia, the work contractor's performance is determined regarding the advances and outcomes obtained during construction, instead of his environmental performance. However, any civil work can be carried out with more or less complexity, depending on the availability of in-site natural resources and the community's viewpoint on the project, so that the economic investment and the execution time will not only depend on the activities and net costs, but also social and environmental factors specific to the place. With this bibliographical review on indicators and international environmental guidelines, it is expected to promote sustainability as the transversal axis of road projects in Colombia, strengthen the measures of social and environmental management, and improve the tracking and assessment of road projects within the frame of social, environmental and economic equilibrium that pushes sustainable development forward.

AGRO-INDUSTRIAL WASTE AS ADDITIONS IN DEVELOPMENT OF CONCRETE BLOCKS NO STRUCTURAL

La introducción de residuos industriales como sustitutos del cemento en bloques ecológicos de construcción, brindan la posibilidad de establecer un amplio desarrollo a nivel ambiental, social y económico. En la presente investigación se fabricaron bloques ecológicos con dimensiones comerciales a nivel industrial, en los que se reemplazó un porcentaje del contenido cemento por cascarilla de arroz, ceniza de la cascarilla de arroz y ceniza volante (caracterizadas mediante ensayos de granulometría, masa unitaria y humedad), en 10, 15 y 20 %, manteniendo constante la cantidad de agua y arena de mezclado del bloque. Los bloques ecológicos obtenidos se analizaron mecánicamente, y se determinó la resistencia a compresión, obteniendo como resultados promedio 0.585 MPa, 0,743 MPa y 0,956 MPa para cascarilla de arroz, ceniza de la cascarilla de arroz y ceniza volante, respectivamente, a los 7, 28 y 45 días de curado; dichas resistencias se compararon con la del patrón, que consistían en el bloque de referencia con 100% de cemento, las cuales fueron de 0.802 MPa, para observar las características cementantes de las adiciones, las cuales afectan considerablemente la resistencia del eco-bloque. Mediante los resultados obtenidos, se concluyó que el porcentaje óptimo de adición es el 15 % de ceniza de centrales térmicas a los 28 días de curado, como reemplazo parcial del cemento en bloques de concreto, resaltando que aunque existe una disminución en la resistencia a la compresión y tensión en algunos casos, es viable el uso de las adiciones para la elaboración de bloques de concreto como propuesta efectiva para la reutilización de estos residuos que sirven de guía hacia el desarrollo de materiales más competitivos técnica, económica y ambientalmente.

The introduction of industrial waste as a substitute for cement in organic building blocks makes it possible a broad environmental, social and economic development. In this research ecological blocks were made with commercial dimensions at industrial level, in which a percentage of the cement content was replaced with rice husk, rice husk ashes and fly ash (characterized by tests of particle size, unit weight and moisture ) in 10, 15 and 20 %; keeping the amount of mixing water and sand block constant. The obtained organic blocks were mechanically analyzed, and the compressive strength was determined, obtaining average results of 0.585 MPa, 0.743 MPa and 0.956 MPa for rice husk, rice husk ash and fly ash respectively at 7, 28 and 45 days of curing. Those resistances were compared with the reference100 % cement block, resulting in 0.802 MPa, in order to observe cementitious characteristics of the additions, which greatly affect the eco-block resistance. Through the results obtained, it was concluded that the optimum addition rate is 15 % of ashes from thermal power plants at 28 days of curing, as a partial replacement of cement in concrete blocks. Although there is a decrease in resistance compression and tension in some cases, it is feasible using additions in the making of concrete blocks as an effective proposal for reusing those wastes and lead towards the development of technical, economic and environmentally competitive materials.

A MODEL BASED ON FACTORS AND RULES TO QUANTIFY THE AFFINITY AMONG THE INDIVIDUALS OF A HUMAN GROUP

En este artículo se propone un modelo para cuantificar el grado de afinidad entre los individuos de un grupo humano. Para obtener el grado de afinidad se considera un conjunto de factores y de reglas (para cada factor) definidos por el analista. El modelo se puede aplicar prácticamente a cualquier grupo humano: estudiantes, trabajadores, miembros de una red social, etc. Para validar y mostrar la utilidad del modelo, se analizaron dos grupos de estudiantes de cursos universitarios. Los datos de los estudiantes, correspondientes a los factores definidos para los experimentos, se recopilaron mediante una encuesta que fue diseñada para tal efecto. Aunque se requieren experimentos más exhaustivos, los resultados evidenciaron posibles patrones; e.g., los grupos de estudiantes con mayor grado de afinidad fueron los de mayor calificación promedio grupal. También se observó que existen ciertos individuos que tienden a ser miembros de los grupos más afines y otros que tienden a ser miembros de los grupos menos afines.

In this paper we propose a model to quantify the degree of affinity among the individuals of a human group. To obtain the degree of affinity, our model considers a set of factors and a set of rules (for each factor) which are defined by the analyst. Our model can be virtually applied to any human group: students, employees, members of a social network, etc. To validate and show the expediency of our model, we analyzed two groups of university courses. The students' data, corresponding to the factors identified for the experiments, were collected using a survey that was designed for this purpose. Although more extensive experiments are required, our results showed possible patterns, e.g., the groups of students with higher affinity were the groups with the highest average grades. It was also noted that there are certain individuals who tend to be members of the higher affinity groups and some who tend to be members of the lowest affinity groups.

A DRESSMAKING FACTORY PRODUCTION PROCESS ANALYSIS: MODELING AND SIMULATION

El modelado y simulación de pequeños sistemas industriales ha adquirido gran importancia en los procesos de toma de decisiones, toda vez que les permite a microempresas fundamentar sus decisiones de producción. Este artículo hace un análisis de una empresa dedicada a la confección de ropa exterior masculina con una producción semanal promedio de 490 prendas. La motivación del estudio radica en el interés de incrementar su productividad; por esto, se desarrolló un modelo del sistema real con la herramienta Arena®, logrando identificar las partes de los procesos responsables de atrasos y "cuellos de botella" que permitieron plantear el escenario de solución. Este documento muestra los resultados de la simulación del sistema real y una comparación con un escenario de mejora que presentó un aumento en la productividad.

Modeling and simulation of small industrial systems, has become important in the decisionmaking processes, because it allows small companies to make their production decisions. This article analyses a company engaged in the manufacture of men's outwear with average weekly production of 490 units. The motivation of this study lies in the interest the company owners have to increase its productivity; for this reason, a model of the real system with Arena® tool was developed. With this model, it was possible to recognize the process parts that cause delays and bottlenecks and from there it was suggested a valid solution scenario. This paper shows the results of real system simulation and proposes two scenarios which provide an increase in the productivity.