vol. 23 núm. 60 (2019): abril - junio

Contexto: El artículo presenta el cálculo de coeficiente de fricción para tubos de presión, utilizando el método numérico Newton-Raphson, usando código JavaScript para Android 4.0 o superior. Metodología: El desarrollo del Código está basado en el modelo de Colebrook-White para flujos turbulentos. La aplicación también establece el coeficiente de fricción para flujos laminares utiliando la ecuación de Poiseuille, y determina el rango de flujo de entrada en zona de transición (flujo inestable). Se implementó un algoritmo de aproximaciones sucesivas para solución de ecuaciones no lineales basado en la rugosidad relativa y en el número de Reynolds. Resultados: En el método de Newton-Raphson, la probabilidad de divergencia aumenta considerabemente si el valor inicial es diferente de cero o presenta distintos puntos de inflección. Para superar esta anomalía, se propone un coeficiente de fricción de 0.015 como valor inicial (valor semilla). De esta manera se garantiza la convergencia de flujos turbulentos con aproximación de 0.0000001. Los valores calculados por la aplicación fueron calibrados utilizando la herramienta de análisis de Excel© (Goal Seek). Conclusión: La aplicación está disponible en Google Play Store y es gratuita. Es una herramienta para apoyar procesos educativos y trabajos en sector productivo.

Contexto: La producción de hormigón se caracteriza por una importante demanda de energía y materias primas, emitiendo grandes cantidades de gases de efecto invernadero (GEI). Asimismo, la construcción, mantenimiento y demolición de edificios genera enormes cantidades de residuos que requieren costosos y ambientalmente sensibles procedimientos de disposición final. Por tanto, en la actualidad se están investigando diversas soluciones para reducir el impacto ambiental de los procesos asociados al ciclo de vida del hormigón. Metodología: Se estudiaron, mediante ensayos experimentales, las propiedades físicas y mecánicas de los siguientes materiales sustentables: hormigón con agregados reciclados, hormigón con reemplazo parcial de cemento Portland por cenizas volantes y compuestos cementicios reforzados con fibras recicladas. Resultados: El uso de agregados gruesos reciclados degradó las características mecánicas del hormigón debido a su mayor porosidad y capacidad de absorción de agua. Sin embargo, su combinación con cenizas volantes mostró un efecto sinérgico, mitigando las consecuencias adversas mencionadas. La respuesta posfisuración del hormigón reforzado con fibras de acero recicladas se caracterizó por una menor tenacidad y ductilidad respecto a los compuestos con fibras industriales. Específicamente, las mezclas con fibras recicladas mostraron una etapa de ablandamiento más pronunciada. Esto reveló una eficiencia menor de las fibras recicladas con respecto a las industriales. Conclusiones: Los resultados experimentales demostraron que la incorporación de materiales reciclados condujo a un deterioro en el comportamiento físico y mecánico-resistente de los compuestos analizados. No obstante, las propiedades resultantes superaron los valores mínimos recomendados para su aplicación como materiales estructurales.

Contexto: La cuenca alta del río Chaschuil se encuentra en las provincias geomorfológicas de codillera Frontal y sistema de Famatina, se extiende desde el límite superior de la cuenca, a los 26° 45' 6,35" de latitud S y 68° 2'22 15" de longitud O, hasta el volcán Aguas Calientes, a los 27° 13' 25,81" de latitud S y 68° 19'5 48" de longitud O. La zona se inserta en el Cinturón de Fuego del Pacífico, que se caracteriza por concentrar algunas zonas de subducción más importantes del mundo, donde se genera una intensa actividad sísmica y volcánica. Método: A través de operaciones estadísticas y numéricas aplicadas sobre los datos de las matrices que componen una imagen satelital, se generó la cartografía geomorfológica volcánica. Para dicho análisis, se utilizó el software libre SoPI 3.0, en el que se procesaron las imágenes satelitales Landsat 7 y 8, de los años 2002 y 2015. La cartografía fue elaborada en el software libre QGIS 3.2.2, con el apoyo del software libre Google Earth Pro. Resultados: Los mejores resultados del procesamiento digital se dieron en las bandas de rango visible y mediante distintas combinaciones de bandas en RGB. Se describen 13 aparatos volcánicos principales, altamente erosionados, con lavas pahoehoe asociadas; y erupciones secundarias, con lavas rugosas tipo aa sobrepuestas a las lavas más fluidas. Conclusiones: La aplicación del procesamiento digital de imágenes satelitales es una herramienta óptima para el estudio de estructuras volcánicas, que permite su delimitación y clasificación.

Contexto: La caracterización geoquímica de materiales arqueológicos de obsidiana o vidrio volcánico, utilizado en el pasado para la confección de herramientas líticas, permite trazar su procedencia geológica e inferir formas de interacción y rangos de movilidad de antiguas poblaciones humanas. La caracterización de la composición geoquímica de la obsidiana por análisis de activación neutrónica permite determinar con un buen grado de certidumbre su procedencia; sin embargo, es una técnica costosa y destructiva, por lo que no es recomendable para piezas arqueológicas. Otras técnicas más accesibles como la fluorescencia de rayos X o la espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente han sido utilizadas con éxito para esta aplicación pero con un mayor nivel de incertidumbre. En este trabajo se busca asistir al problema por medio del uso de otras técnicas no destructivas que pudieran ser aplicables al patrimonio arqueológico. Método: Se exploraron las propiedades mecánicas de una muestra de obsidiana a través de métodos de ultrasonido. Se evaluaron la velocidad de fase y atenuación de ondas longitudinales, y se cuantificó la densidad de las muestras por picnometría de gases, que posibilita determinar los módulos elásticos dinámicos. Además, se repitieron las mismas mediciones en probetas de vidrio de manufactura industrial. Resultados: Se observó que la velocidad, la densidad y el módulo longitudinal son mayores para la muestra de vidrio industrial que para la muestra de obsidiana. Por otro lado, la atenuación resultó ser mayor para el caso de la obsidiana y se observó una mayor dependencia con la frecuencia. Conclusiones: Los resultados obtenidos demuestran la capacidad del método para distinguir entre materiales con composición química diferente, por lo que sería viable para ser aplicado a estudios arqueológicos. Además, las diferencias observadas en la atenuación muestran que el método también es sensible a la microestructura del material, por lo que aportaría información no accesible mediante técnicas convencionales de arqueometría.

Contexto: Esta investigación evalúa la resistencia a la compresión de un material granular mezclado compuesto por arcilla y arena, con el objetivo de optimizar su diseño. Métodología: Los factores estudiados fueron el contenido de cemento, la humedad, los golpes de compactación y la relación arcilla/arena. Además, se realizó un diseño experimental inical de 24. Resultados: Los resultados permitieron identificar que el factor significativo es el contenido de cemento. Por otro lado, se exploró para la optimización un diseño de un solo factor con tres niveles (175; 200; y 225 Kg/m3) y dos réplicas. Conclusiones: El diseño experimental permitió identificar el valor óptimo del factor contenido de cemento en la frontera de la región de experimentación seleccionada (150 Kg/m3).