Los resultados del estudio que se expone en la presente tesis, tratan sobre las arcillas expansivas en “Talara”, en base a resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio como el Análisis Granulométrico por Tamizado, ensayo de Límite Líquido, Límite Plástico e Índice de Plasticidad, ensayo de Proctor modificado y el ensayo Corte Directo. Cabe decir que dichos ensayos se realizaron tomando como punto de partida las características geológicas, geomorfológicas, geotécnicas y la evaluación de daños en las diversas estructuras de la zona como viviendas producto de la expansión y consolidación del terreno. La problemática se origina a raíz del suelo arcilloso, ya que la principal característica que puede tener ese tipo de suelo es que sea un suelo expansivo, por lo tanto, se debe tener en consideración mejorar el suelo para evitar posteriormente daños estructurales. En la investigación se describirán las principales consecuencias y factores que intervienen en el fenómeno de la expansión y el cómo enfrentar a este tipo de suelo. El presente estudio busca la mejora del suelo mediante una técnica innovadora, eco amigable y factible como es la estabilización física usando el vidrio reciclado y las fibras de polipropileno (materiales de desecho en las operaciones de la construcción), ya que en la actualidad estos dos tipos de materiales generan un impacto negativo en el medio ambiente, por lo cual se trata de reutilizar dichos materiales en el mejoramiento del suelo. El estudio se basó en una muestra de suelo medianamente expansivo, debido al registro del Límite Líquido, Límite Plástico e Índice de Plasticidad, extraído de la Urbanización Sudamérica, localizado en Talara, Piura con el fin de mejorarlo, para luego verificar el comportamiento de mejora de las propiedades de resistencia al corte del suelo. Como parte del desarrollo de la investigación se realizaron los diversos ensayos para comprobar con datos numéricos la mejora del suelo, otorgando porcentajes de sustitución con respecto al peso seco (0%, 5%, 6% y 7.5%) a la muestra en estado natural. Finalmente, se obtuvieron las mejoras de las propiedades de resistencia al corte con un porcentaje de sustitución equivalente a 5%, el cual registra las mejoras en cohesión y ángulo de fricción. / The results of the study that is presented in this thesis, deals with the expansive clays in "Talara", based on results obtained in laboratory tests such as the Granulometric Analysis by Screening, Liquid Limit test, Plastic Limit and Plasticity Index, modified Proctor test and the Direct Cut test. It is possible to say that these tests were carried out taking as a starting point the geological, geomorphological, geotechnical characteristics and the evaluation of damages in the different structures of the area as houses product of the expansion and consolidation of the land. The problem originates from the clay soil, since the main characteristic that this type of soil can have is that it is an expansive soil, therefore, it is necessary to consider improving the soil to subsequently avoid structural damage. The research will describe the main consequences and factors involved in the phenomenon of expansion and how to deal with this type of soil. The present study seeks to improve the soil through an innovative, eco-friendly and feasible technique such as physical stabilization using recycled glass and polypropylene fibers (waste materials in construction operations), since these two are currently Types of materials generate a negative impact on the environment, so it is about reusing these materials in soil improvement. The study was based on a sample of moderately expansive soil, due to the registry of the Liquid Limit, Plastic Limit and Plasticity Index, extracted from the South American Urbanization, located in Talara, Piura in order to improve it, and then verify the improvement behavior of the properties of resistance to the cut of the floor. As part of the development of the research, the various tests were carried out to verify the improvement of the soil with numerical data, granting replacement percentages with respect to dry weight (0%, 5%, 6% and 7.5%) to the sample in its natural state . Finally, the improvements of the properties of resistance to the cut with a percentage of substitution equivalent to 5% were obtained, which records the improvements in cohesion and angle of friction. / Tesis

La utilización de ceniza de cáscara de arroz (CCA) puede reducir el gran problema ambiental asociado a su inadecuada disposición. Una forma, es su adición en suelos arcillosos, lo que puede brindar soluciones a los problemas de estabilización, aumentando así su capacidad de soporte del suelo. El presente proyecto de investigación tiene como finalidad la estabilización de suelos arcillosos aplicando ceniza de cáscara de arroz para el mejoramiento de subrasante en la localidad de Moyobamba- departamento de San Martín; donde se obtuvo un suelo de arcilla inorgánica de alta plasticidad siendo su clasificación SUCS “CH” y AASHTO “A-7-6 (20)”. Se realizó ensayos estandarizados de mecánica de suelos, tales como Análisis Granulométrico, Límites de Atterberg, Proctor Modificado y California Bearing Ratio (CBR) con combinaciones de ceniza de cáscara de arroz (CCA) de 5%, 10% y 15%. En el ensayo de CBR la resistencia obtenida al 95% de la Máxima Densidad Seca del suelo natural es de 3,96%, añadiendo el 5% de CCA la resistencia es de 6,90%, con 10% de CCA es de 9,60% y para el 15% de CCA es de 10,5 %, por lo que la investigación concluye que el uso de ceniza de cáscara de arroz (CCA) como material estabilizante de suelos arcillosos brinda buenos resultados. / The use of rice husk ash (RHA) can reduce the big environmental problem associated with its inadequate disposal. One way is its addition to clay soils, which can provide solutions to stabilization problems, causing the increasing its soil bearing capacity. The present research project has as purpose to stabilize clay soils by applying rice husk ash (RHA) to improve the subgrade in the town of Moyobamba - department of San Martín; where a high plasticity inorganic clay soil was obtained, its classification being SUCS "CH" and AASHTO "A-7-6 (20)". Standardized soil mechanics tests were made, such as Granulometric Analysis, Atterberg Limits, Modified Proctor and California Bearing Ratio (CBR) with combinations of rice husk ash (CCA) of 5%, 10% and 15%. In the CBR test the resistance obtained at 95% of the Maximum Dry Density of the natural soil is 3.96%, adding 5% of RHA the resistance is 6.90%, with 10% of RHA it is 9, 60% and for 15% of RHA it is 10.5%, so the research concludes that the use of rice husk ash (RHA) as a stabilizing material for clay soils provides good results. / Tesis

La tierra es uno de los materiales de construcción más antiguos que ha sido utilizado de diferentes maneras para proporcionar construcciones sociales, económicas y ambientales. La realidad en nuestro país no es ajena y se refleja en la cantidad de viviendas de tierra en las zonas rurales de la costa y sierra. No obstante, al evaluar su comportamiento frente a los fenómenos climáticos se ha constatado que estas viviendas han sufrido grandes estragos al estar expuestas a intensas lluvias, perdiendo su capacidad portante. Este escenario es una oportunidad para que nuevas investigaciones desarrollen técnicas alternativas con tierra. Entre ellas, la presente investigación aborda a los bloques de tierra comprimida (BTC), una versión moderna del adobe, estabilizados químicamente con cemento y fibras de bagazo de caña de azúcar. Para validar y comparar su comportamiento, se fabricaron los BTC y fueron sometidos a pruebas físicas y mecánicas en estado seco y saturado, además de ser evaluadas económicamente. La dosis de 4% de cemento y 0.75% de fibra de bagazo de caña tuvo el mejor desempeño de resistencia a la compresión y flexión en estado seco (2.31 y 0.66 Mpa respectivamente) como también en estado saturado (1.65 y 0.41 Mpa respectivamente), además de tener daños leves y una menor absorción de agua en las pruebas físicas. Por otro lado, se descubrió que al aumentar la cantidad de fibra a 1% en la mezcla suelo-cemento el comportamiento mecánico del BTC se mantenía estable y en algunos casos tiende a disminuir su resistencia, es decir que el porcentaje de fibra más óptimo en términos mecánicos y físicos para el BTC es de 0.75%. / Earth is one of the oldest building materials that has been used in different ways to provide social, economic and environmental constructions. The reality in our country is no different and is reflected in the number of earthen houses in the rural areas of the coast and highlands. However, when evaluating their behavior in the face of climatic phenomena, it has been found that these dwellings have suffered great damage when exposed to heavy rains, losing their load-bearing capacity. This scenario is an opportunity for new research to develop alternative earth techniques. Among them, the present research addresses compressed earth blocks (CEB), a modern version of adobe, chemically stabilized with cement and sugar cane bagasse fibers. To validate and compare their performance, BTCs were manufactured and subjected to physical and mechanical tests in dry and saturated states, as well as being economically evaluated. The dose of 4% cement and 0.75% bagasse fiber had the best compressive and flexural strength performance in dry state (2.31 and 0.66 Mpa respectively) as well as in saturated state (1.65 and 0.41 Mpa respectively), in addition to having slight damage and lower water absorption in the physical tests. On the other hand, it was found that by increasing the amount of fiber to 1% in the soil-cement mixture, the mechanical behavior of BTC remained stable and in some cases tended to decrease its strength, i.e. the most optimal percentage of fiber in mechanical and physical terms for BTC is 0.75%. / Tesis

El objetivo de esta tesis ha sido el tratamiento de un residuo (lodo de fundición) procedente del lavado húmedo de los gases del horno fusor. Para ello, se ha evaluado la peligrosidad del residuo y, posteriormente, se han estudiado diferentes tratamientos previos al vertido y se ha realizado su evaluación ambiental. El lodo de fundición es un residuo ecotóxico, debido principalmente a la alta concentración de cinc y a la carga orgánica (fenoles) del mismo, pudiéndose establecer relaciones matemáticas entre la ecotoxicidad y la concentración de cinc y fenoles, tanto en el residuo original como en los productos finales. Entre las diferentes tecnologías de tratamiento, destacan los procesos de estabilización/solidificación con cal o cemento como agente aglomerante, por su elevado interés en residuos de carácter tóxico mixto: orgánico e inorgánico. Se ha llevado a cabo un estudio exhaustivo de los diferentes aditivos utilizados en dichos procesos y se han desarrollado diferentes formulaciones cal o cemento y aditivos/residuo con el fin de cumplir los parámetros ambientales, concluyéndose con la relación existente entre formulación y evaluación ambiental y obteniendo una patente de invención. / The aim of this work has been the study of the treatment of foundry sludge coming from after wet cleaning of gases of the furnace in foundry activities. Previously, the hazardous of the waste material has been evaluated. Later, different treatments have been studied and the environmental evaluation have been conducted. Foundry sludge is an ecotoxical waste due to inorganic (basically zinc) and organic (phenols) pollutants, being able to establish mathematical relationships between the ecotoxicity and the concentration of zinc and phenols, both in waste and end-products. Among the different technologies for the treatment, stabilisation/solidification processes with lime or cement as binders are very interesting technologies for waste of mixed character (organic and inorganic). An exhaustive study of different additives used in these processes has been carried out and different formulations have been developed in order to inertise the waste materials, concluding with the relationships between formulation and environmental evaluation and obtaining a patent.

Tesis por compendio / [ES] Esta tesis englobada dentro del programa de doctorado en ingeniería de la construcción sigue la línea de investigación en sostenibilidad y gestión de la construcción. Las investigaciones se han centrado en el desarrollo de cementos de activación alcalina (CAA) obtenidos a partir de residuos con el fin de reducir tanto el coste económico como medioambiental. Este hecho implicaría la reducción en el uso tanto de materias primas, en el caso de los precursores, como de reactivos químicos en el caso de los activadores. La tesis doctoral que se presenta estudia el uso de diferentes mezclas de residuos como precursores: cerámica sanitaria, catalizador gastado de craqueo catalítico, escoria de alto horno y ceniza volante de central térmica en la preparación de morteros. Así mismo, utiliza también CAA, obtenidos a partir de residuos en la estabilización de suelos. En este último caso también se han usado residuos en la preparación de activadores como son las cenizas obtenidas en la combustión de biomasa. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la viabilidad en el uso de residuos para la preparación de CAA, y la posibilidad incluso de ser usados en contextos de subdesarrollo. / [CA] Aquesta tesi englobada dins del programa de doctorat en enginyeria de la construcció segueix la línia d'investigació en sostenibilitat i gestió de la construcció. Les investigacions s'han centrat en el desenvolupament de ciments d'activació alcalina (CAA) obtinguts a partir de residus amb la finalitat de reduir tant el cost econòmic com mediambiental. Aquest fet implicaria la reducció en l'ús tant de matèries primeres, en el cas dels precursors, com de reactius químics en el cas dels activadors. La tesi doctoral que es presenta estudia l'ús de diferents mescles de residus com a precursors: ceràmica sanitària, catalitzador gastat de craqueig catalític, escòria d'alt forn i cendra volant de central tèrmica en la preparació de morters. Així mateix, utilitza també CAA, obtinguts a partir de residus en l'estabilització de sòls. En aquest últim cas també s'han usat residus en la preparació d'activadors com són les cendres obtingudes en la combustió de biomassa. Els resultats obtinguts posen de manifest la viabilitat en l'ús de residus per a la preparació de CAA, i la possibilitat de ser usats fins i tot en contextos de subdesenvolupament. / [EN] This doctoral thesis encompassed within the doctoral program in construction engineering follows the research line in sustainability and construction management. The research has focused on the development of alkaline activated cements (AAC) obtained from waste to reduce the economic and environmental cost. This fact would imply a reduction in the use of raw materials in the case of precursors, and chemical reagents in the case of activators. The doctoral thesis that is presented studies the use of different waste mixtures as precursors: sanitary ceramics, spent fluid cracking catalyst, blast furnace slag and fly ash from thermal power plants in the preparation of mortars. Likewise, also is used CAA obtained from residues in soil stabilization. In the latter case, residues have also been used in the activators preparation, such as the ashes obtained in the combustion of biomass. The results obtained show the viability in the use of residues for CAA preparation, and the possibility of being used even in underdeveloped contexts. / Agradecer al Ministerio de Ciencia e Innovación por el soporte a mi investigación, mediante los fondos del proyecto APLIGEO BIA2015-70107-R y los fondos FEDER. También a las empresas: Ideal Standard por suministrar residuos de cerámica sanitaria, Omya Clariana S.A. por suministrar catalizador gastado del craqueo catalítico, a Balalva S.L. por suministrar cenizas volantes, a Cementval por suministrar escorias de alto horno, a Heineken España S.A. por el suministro de residuo del filtrado de cerveza (tierras diatomeas), a DACSA GROUP por la ceniza de cáscara de arroz, y a PAVASAL por suministrar suelo de tipo dolomítico. Támbien al servicio de Microscopía electrónica y al Instituto de Ciencia y Técnología del Hormigón de la Universitat Politècnica de València. / Cosa Martínez, J. (2022). Utilización de mezclas de residuos para la obtención de cementos de activación alcalina: aplicación en morteros y suelos estabilizados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185221 / TESIS / Compendio

Aiming for sustainable sanitation systems can provide benefits among a vast range of Sustainable Development Goals. In this study the sustainability of potential options for renovating or upgrading thewastewater treatment plant in Tupiza, a rapidly growing city in theSouthern highlands of Bolivia, was evaluated. The local context was characterized by increasing issues of flooding which in recent years has destroyed important wastewater treatment infrastructure and polluted sources of water for several downstream communities. Three system options consisting of different treatment technologies were evaluated against four criteria of sustainability; health,technical, environmental and financial and institutional. A "conventional" option consisting of waste stabilization ponds was compared against two more options with added steps of treatment, such as constructed wetlands, anaerobic reactors and alkaline and ammonia treatment of sludge. Social acceptance and demand of reuse of treated wastewater and sludge in agriculture was evaluated using qualitative research analysis. Results indicate that the systems with added treatment steps could help improve several areas of sustainability such as risks of disease transmission, space efficiency, treatment capacity and efficiency as well as enable safe reuse of sludge and wastewater in agriculture. Implementation of funding mechanisms covering the entire sanitation service chain as well as flood mitigation measures resulted essential in ensuring the long-term functionality of such improvements. This project was intended as a pre-study and identified several areas of future research including additional evaluation of nutrient content in effluent, investigation of a possible certification process for recycled byproducts from the wastewater treatment plant, risk assessment of floods of different magnitudes, evaluation of the long-term economic impact of having improved systems and evaluationof local institutional capacity surrounding the sanitation service chain in Tupiza. / Hållbara sanitetssystem för med sig många fördelar som kan främja majoriteten av de globala hållbarhetsmålen. I denna studie utreds hållbarheten i potentiella alternativ för renovering eller uppgradering av ett avloppsreningsverk i Tupiza, en snabbt växande stad i södra Bolivias högland. Den lokala kontexten präglades av en tilltagande översvämmningsproblematik som de senaste åren bidragit till förstörelse av central infrastruktur for avloppsvattenrening samt påföljande vattenföroreningar i samhällen nedströms reningsverket. Tre systemalternativ beståendes av olika reningstekniker utreddes utefter fyra hållbarhetskategorier; hälsa, teknologi, miljö samt finansiell/institutionell. Ett konventionellt alternativ som utgjordes av stabiliseringsdammar jämfördes mot två mer avancerade alternativ med ytterligare reningssteg såsom anlagd våtmark, anaerobiska reaktorer samt alkali- och ammoniakbehandling av slam. Social acceptans och efterfrågan för återanvändning av behandlat avloppsvatten och slam inom lantbruket utreddes i en kvalitativ forskningsstudie. Resultaten tyder på att system med fler reningssteg kan främja flera hållbarhetsområden såsom risk för överföring av sjukdomar, yteffektivitet, reningskapacitet och effektivitet samt möjliggöra säkert återanvändande av slam och avloppsvatten i jordbruket. Implementering av mekanismer för finansiering som täcker hela sanitetskedjan samt åtgärder mor översvämningar visade sig vara centrala för att säkerställa långsiktig funktion av sådana förbättringar. \\\\Det här projektet var menat som en förstudie och identifierade flertalet områden för vidare forskning såsom ytterligare utvärdering av näringsinnehåll i utgående vatten, utredning av möjlig certifieringsprocess för återvunna produkter från avloppsreningsverket, analys av översvämningsrisker av olika magnituder, utvärdering av den indirekta ekonomiska effekten av att ha system med fler reningssteg samt utvärdering av lokal institutionell kapacitet för hela servicekedjan för sanitet i Tupiza. / En este estudio se evaluó la sostenibilidad de opciones potenciales para renovar o mejorar la planta de tratamiento de aguas residuales de Tupiza, una ciudad de rápido crecimiento en las tierras altas del sur de Bolivia. En los últimos años, el contexto local se ha caracterizado por la ocurrencia de lluvias de mayor intensidad. Estas ocasionaron inundaciones que en efecto causaron daños importantes en la infraestructura de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). El deterioro de la infraestructura provocó el derrame de aguas residuales al río y la contaminación del agua en las comunidades ubicadas en la cuenca baja. Trés opciones de sistemas de tecnologías de tratamiento de aguas residuales para la renovación y/o mejoro de la planta de Tupiza fueron evaluadas considerando cuatro criterios de sostenibilidad: Salud, tecnolgía, ambiental y financiera/institucional. Por otra parte la aceptación social y demanda de reúso de aguas residuales y lodos tratados en la agricultura se evaluaron mediante un análisis de investigación cualitativa. La opción convencional que consiste en estanques de estabilización de desechos, se comparó con dos otras alternativas que incluyen pasos adicionales de tratamiento, como son humedales artificiales, reactores anaeróbicos y tratamiento de lodos con urea y cal. Los resultados indican que los sistemas de pasos adicionales de tratamiento podrían ayudar a mejorar diferentes aspectos de sostenibilidad, como los riesgos de transmisión de enfermedades, la eficiencia espacial,  la capacidad y eficiencia de tratamiento y la posibilidad de reutilización segura de lodos y aguas residuales en la agricultura. La implementación de mecanismos de financiación que cubren toda la cadena de servicios de saneamiento, así como las medidas de mitigacióin de inundaciones se mostraron esenciales para garantizar la funcionalidad a largo plazo de tales mejoras. La tesis es un estudio preliminar e identificó varias áreas de investigación futuras, la evaluación adicional del contenido de nutrientes en el efluente, la investigación de un posible proceso de certificación de subproductos reciclados de la PTAR, la evaluación de riesgos de inundaciones de diferentes magnitudes, la evaluación del impacto económico a largo plazo de la implementación de sistemas con pasos adicionales de tratamiento y la evaluación  de capacidad institucional local a lo largo de la cadena de servicios de sanemiento.