La presente investigación se propone resolver el siguiente problema general: ¿Cuál es la incidencia de la incorporación del aditivo SIKA VISCOCRETE SC - 90 en las propiedades físicas-mecánicas del shotcrete a emplear en el tajeo 500 – acceso 534 Unidad de producción Andaychagua - Volcan Compañía Minera S.A.A 2018?, planteándose como objetivo general: Evaluar la incidencia de la incorporación del aditivo SIKA VISCOCRETE SC - 90 en las propiedades físicas-mecánicas del shotcrete a emplear en el tajeo 500 – acceso 534 Unidad de producción Andaychagua - Volcan Compañía Minera S.A.A 2018, y como hipótesis a contrastar: La incorporación del aditivo SIKA VISCOCRETE SC - 90 inciden directamente en las propiedades físicas-mecánicas del shotcrete a emplear en el tajeo 500 – acceso 534 Unidad de producción Andaychagua - Volcan Compañía Minera S.A.A 201

El avance de la agricultura hacia zonas cada vez más marginales ha sido un fenómeno extendido en todo el mundo, atendiendo una demanda creciente de alimentos. Así, en las zonas históricamente productivas, se ha observado un aumento sostenido en la intensificación de las actividades agropecuarias, mientras que zonas de menor potencial productivo han sido incorporadas a la producción. Estos sucesos han impactado de manera generalmente negativa en la calidad de los suelos, aunque la magnitud del impacto y los indicadores adecuados para su detección, varían de acuerdo a características climáticas, edáficas y de manejo. Los objetivos del presente trabajo fueron: I) evaluar el impacto de las actividades agropecuarias tradicionales sobre la calidad de suelos característicos de la zona de influencia de la EEA Bordenave; II) relacionar los cambios observados en indicadores e índices seleccionados con factores de sitio, para establecer impactos diferenciales de las actividades productivas y III) investigar distintos indicadores de calidad de suelos, e índices derivados, para determinar aquellos más apropiados para este tipo de evaluaciones en la región. Se tomaron muestras de cuatro suelos representativos del área, bajo tres manejos agropecuarios de diferente intensidad: Inalterado (I), Moderado (M), Agresivo (A). El primero consistió en lotes con escaso disturbio antrópico, incluyéndose pasturas longevas, cascos, parques y esquineros. El manejo M incluyó lotes con cierto nivel de aplicación de buenas prácticas, como rotación de cultivos, inclusión de pasturas, reposición de nutrientes y/o labores conservacionistas. El manejo A, refirió a lotes con alta frecuencia de labores mecánicas, escaso control de malezas, alta frecuencia de cultivos y nula reposición de nutrientes. Sobre las muestras extraídas se determinó: Carbono Orgánico Total (COT), fraccionamiento físico de CO: Carbono orgánico particulado grueso (COPg 100-2000μm), Carbono orgánico particulado fino (COPf 50-100μm), Carbono orgánico asociado a la fracción mineral (COM <50μm), índice estructural (IE) para COT y sus fracciones, hidratos de carbono solubles (HCs) y totales (HCt), pH, fósforo extraíble, fósforo orgánico e inorgánico (Po y Pi), densidad aparente (Dap), densidad aparente máxima (Dap Máx.), compactación relativa (CR), estabilidad estructural (EE) a partir del cambio del diámetro medio ponderado (CDMP) y del diámetro medio ponderado (DMP), con tres pretratamientos según método de Le Bissonnais (DMPLB1, DMPLB2 y DMPLB3) índice de estabilidad estructural (IEE) y fracción erodable (FE). Los resultados indican que las actividades agropecuarias tradicionales impactaron en forma negativa sobre la calidad de suelos determinando pérdidas de: COT, COPg y COM, hidratos de carbono totales y solubles, disminuciones en el IE calculado para COT y COM, y en la EE. La magnitud del impacto se relacionó principalmente con las características de los suelos (composición granulométrica), y ambientales (clima y régimen de humedad del suelo). Suelos de baja capacidad de uso en ambientes marginales generalmente presentaron diferencias de menor magnitud entre los distintos manejos que aquellos ambientes de alto potencial productivo. Numerosos indicadores acusaron el efecto del manejo agropecuario en todos los suelos evaluados, mostrando diferencias en los valores correspondientes a los manejos M y A respecto de I, siendo los siguientes: COT (capas 0-10 y 10-20 cm), COPg (capa 10-20 cm), COM (capas 0-10 cm y 10-20 cm), IE COT (capas 0-10 y 10-20 cm), IE calculado para COM (capas 0-10 y 10-20 cm), HCt capa 0-10 cm y HCs estimado sobre masa de suelo equivalente, HCs capa 0-20 cm, Pi capa 0-10 cm, CDMP, DMPLB y DMP>. Algunos resultaron especialmente adecuados para los ambientes údicos pero no así en los ústicos, aunque las tendencias resultaran similares: COPf, HCt sin ajustar y ajustado por masa de suelo equivalente, P extraíble y Dap Máx. Finalmente, el DMP< resultó útil sólo en los suelos ústicos. Solo unos pocos indicadores permitieron evaluar el efecto del factor intensidad de uso: cantidad de COT perdida con respecto a I, IE calculado para COM (capa 10-20 cm) y DMPLB3 (sólo en los suelos con mayor contenido de arcilla+limo, SG y CS). De los indicadores evaluados, no registraron cambios debidos al manejo agropecuario: pH, CR (%), IEE (%) y FE (%). De acuerdo con los resultados obtenidos y en función de la correlación existente entre algunos de los indicadores estudiados, se postula que es posible definir un set mínimo con posibilidades de evaluar el impacto del uso de la tierra sobre la calidad de estos suelos. En este conjunto se incluyen tentativamente: contenido de COT, IE COT e IE COPg. Palabras clave: Calidad de suelos, Carbono Orgánico Total, propiedades químicas, propiedades físicas. / The advance of agriculture into increasingly marginal areas has been a widespread phenomenon worldwide, serving a growing demand for food. Thus, in the historically productive areas there has been a sustained intensification of agricultural activities, while less productive areas have been brought into production. These events usually have negative impact on soil quality, although the magnitude of the impact and the appropriate indicators used for its detection vary according to climatic, soil and management factors. The objectives of this study were: I) to assess the impact of traditional agricultural activities on the quality of soils characteristic of the area of influence of the EEA Bordenave; II) to relate the observed changes in indicators and selected indices to site factors, in order to establish differential impacts of productive activities and III) to investigate different indicators and indices of soil quality, to determine those most appropriate for this type of evaluation in the studied region. Samples from four representative soils of the area were taken, under three agricultural managements of different intensity: Unchanged (I), Moderate (M), Aggressive (A). Unchanged management represented fields with low anthropogenic disturbance including old pastures, parks and field corners. Moderate management included fields with implementation of good practices such as crop rotation, pasture, replenishment of nutrients and/or conservation tillage. Aggressive management referred to lots with high frequency of mechanical tillage, poor weed control, high cropping intensity and no nutrient replenishment. Determinations included: Total Organic Carbon (COT), physical fractionation of organic carbon: coarse particulate organic carbon (COPg 100-2000μm), fine particulate organic carbon (COPf 50-100μm), organic carbon associated with the mineral fraction (COM <50 μm), structural index (IE) for COT and its fractions, soluble (CHs) and total carbohydrates (HCt), pH, extractable phosphorus, organic and inorganic phosphorus (Po and Pi), bulk density (Dap ), maximum bulk density (Dap Max.), relative compaction (CR), structural stability (EE) assessed from the change of the weighted average diameter (CDMP) and mean weight diameter (DMP) with three pretreatment method according to Le Bissonnais (DMPLB1, DMPLB2 and DMPLB3) structural stability index (EEI), and erodible fraction (EF). The results indicate that traditional agricultural activities impacted negatively on the quality of soils determining losses of COT, COPg, COM, and total and soluble carbohydrates, decreases in IE calculated for COT and COM, and in the EE. The magnitude of impact was mainly related to soil and environmental characteristics (granulometric composition, climate and soil moisture regime). Soils of low capability in marginal environments generally had lower magnitude differences between managements than those in highly productive environments. Many indicators showed the effects of agricultural management in all soils tested, showing differences in magnitudes corresponding to M and A related to I. They were: COT (0-10 and 10-20 cm layers), COPg (10-20cm layer), COM (0-10 and 10-20 cm layers), IE calculated for COT (0-10 and 10-20 cm layers), IE calculated for COM (0-10 and 10-20 cm layers), HCt (0-10 cm layer), and HCs estimated on equivalent mass of soil (0-20 cm layer), Pi (0-10 cm layer), CDMP, DMPLB and DMP>. Some indicators were particularly suitable for udic but not for the ustic environments, although trends will result similar: COPf, HCs adjusted or not by equivalent soil mass, extractable phosphorus, and Dap Max. Finally, the DMP< proved useful only in ustic soils. Only a few indicators allowed assessing the impact of the intensity of use factor: the amount of COT lost related to I, IE calculated for COM (10-20 cm layer), and DMPLB3 (only in soils with high clay + silt content, GS and CS). Other evaluated indicators: pH, CR (%), IEE (%) and FE (%), did not register changes due to agricultural management. According to the results and based on correlation observed between some of the studied indicators, it is possible to define a tentative minimum set to assess the impact of land use on the quality of these soils. This set includes: content of COT, IE calculated for COT and IE calculated for COPg. Keywords: Soil quality, total organic carbon, chemical properties, physical properties.

Debido al desarrollo de la construcción civil. Es importante el estudio del concreto por ser un material estructural mas extensamente usado hoy en el mundo. En nuestro país se ejecutan construcciones tal como edificios, puentes, carreteras, reservorios, etc. que generan el desarrollo urbano. Siendo necesario para estas construcciones el estudio de las propiedades del concreto tales como la compresión, tracción y flexión. La técnica actual de los tipos de construcción exige la predeterminación de las propiedades del concreto con la mayor garantía de este. De todas las propiedades del concreto la más importante y usada es la resistencia a la compresión. Aunque la relación agua/cemento es importante para determinar la resistencia del concreto, factores tales como la compactación, condiciones de curado, tamaño del agregado y sus características minerales, los aditivos, la geometría de los especímenes. la condición de humedad, el tipo de esfuerzo y la velocidad de aplicación de la carga pueden tener también un efecto importante en la resistencia. Es por ello que estudiaremos una de las características del agregado, que es el tamaño, que se sabe que afecta la resistencia del concreto en varios grados. Además por consideraciones teóricas puede anticiparse que independientemente de la relación agua/ cemento, el tamaño, la forma, la textura de la superficie, la granulometría y tipo de mineral afectan la resistencia del concreto.

El objetivo principal del presente estudio fue la síntesis de hidrogeles de poliacrilamida e hidrogeles de poli(acrilamida-co-ácido acrílico) ambos con entrecruzamiento con N, N´- bismetilenacrilamida (MBAm) y derivado de quitosana (DCHI). Este último fue obtenido a partir del uso de clorhidrato de 1-etil-3- (3-dimetilaminopropil) carbodiimida como agente de acoplamiento para enlazar el ácido acrílico a la quitosana. Los hidrogeles fueron estudiados mediante técnicas de caracterización de microscopía electrónica de barrido (SEM), calorimetría diferencial de barrido (DSC), ensayos mecánicos de compresión, de reología oscilatoria, así como la velocidad de hinchamiento o absorción de agua. Además, se evaluó las diferencias entre el agente de entrecruzamiento MBAm y el derivado de quitosana en una matriz de poliacrilamida, y sus efectos sobre las propiedades finales de los hidrogeles. Las micrografías SEM obtenidas de los cortes transversales de los hidrogeles liofilizados permitieron observar las estructuras internas con poros interconectados, la forma y tamaño que tienen dichos poros, y su dependencia en función del tipo de formulación. La influencia del tipo de microestructura de cada hidrogel se vio reflejada en su capacidad de hinchamiento en agua. La capacidad de hinchamiento mínima fue de 2300 % y la más alta fue de 6800 % de agua absorbida. Los hidrogeles sometidos a ensayos de compresión, permitieron obtener curvas de esfuerzo – deformación, de donde se determinó los valores del módulo elástico, siendo el valor mínimo alcanzado de 0,068 MPa y el máximo de 0,23 MPa. Los ensayos de reología se pudo determinar el rango de viscoelasticidad lineal, el módulo elástico (G´) y viscoso (G´´), teniendo como comportamiento elástico predominante para todos los hidrogeles (G´ > G´´). Además, de los ensayos oscilatorios en función de la frecuencia, se determinó la densidad de entrecruzamiento teórico usando la teoría de elasticidad del caucho. Finalmente, se pudo concluir que, al aumentar la densidad de entrecruzamiento, las propiedades mecánicas y reológicas de los hidrogeles también aumentan. Sin embargo, la capacidad de hinchamiento en agua disminuye. Además, los hidrogeles derivados de quitosana tuvieron mejores propiedades en comparación a los hidrogeles basados en poliacrilamida. / The main objective of this thesis was to synthesize crosslinked polyacrylamide hydrogels and poly(acrylamide-co-acrylic acid) hydrogels, both with N,N´-methylene-bisacrylamide (MBAm) and chitosan derivative (DCHI). This DCHI was prepared by using N-(3-(dimethylamino)propyl)-N′-ethylcarbodiimide as a coupling agent in order to graft acrylic acid into the structure of chitosan. The synthesized hydrogels were characterized using different techniques including scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), compression mechanical analysis, oscillatory rheology, as well as the degree of swelling in water. Moreover, the effect on the final properties of the hydrogels due to the crosslinking agent, MBAm and DCHI, and the interactions were evaluated. SEM micrographs obtained from the cross sections of the lyophilized hydrogels depicted the internal structures with interconnected micropores for all samples. Pore´s shape and size depend on the specific formulation for each hydrogel. In addition, the variability in the microstructure of the synthesized hydrogels had an effect on the swelling properties. The minimum value was 2300 % and the maximum was 6800%. The mechanical behaviour of hydrogels depicted elastic modulus between 0,068 and 0,23 MPa. Rheological studies showed hydrogels form stable viscoelastic solid gels and display a predominant elastic behaviour (G´>G´´). Also, it was possible to determine the linear viscoelastic regions for all hydrogels from stress sweep tests. Frequency sweep tests showed that the storage modulus G´ had a constant value for each type of hydrogel. The theoretical crosslink density was calculated using the rubber elasticity theory and the storage modulus from the frequency sweep tests. Finally, with the increase of crosslinking density in the structure, there was an improvement of the mechanical and rheological properties of the hydrogels. However, the swelling properties decrease. Furthermore, chitosan derived hydrogels had better properties compared to polyacrylamide-based hydrogels. / Tesis

La forestación ha sido recomendada para la recuperación de suelos degradados por acumular carbono orgánico (CO) y mejorar propiedades edáficas. En la región semiárida pampeana (RSP), existe escaso conocimiento acerca del impacto de la forestación sobre la acumulación de CO. Los objetivos de este trabajo fueron 1) evaluar la cantidad y calidad de CO acumulado y secuestrado por bosques implantados con diferentes especies forestales; 2) evaluar los efectos de la forestación sobre CO y propiedades físicas y 3) determinar las propiedades edáficas que mejor explican los efectos de un mismo manejo en diferentes ambientes y de diferentes manejos en un mismo ambiente. El trabajo consta de dos etapas, siendo la primera, la evaluación de los efectos sobre el suelo de diferentes especies forestales (Pinus halepensis con y sin ectomicorrhyzas (PM y PH, respectivamente), Pinus pinea (PP), Eucalyptus sp. (E) y Gleditzia triacanthos (G)) en un mismo ambiente y a su vez contrastar con un suelo agrícola (A) y otro bajo vegetación natural (VN). La segunda etapa consistió en la evaluación de los aportes producidos por una misma especie forestal, Pinus halepensis (PH), en siete ambientes diferentes en cuanto a características edafoclimáticas (Maisonave (M), Trenel (T), Caleufú (CA), Santa Rosa (SR), General Acha (GA), Victorica (V) y Jaguel del Monte (JM)), contrastando también con suelos A y VN. En cada tratamiento se llevó a cabo la descripción del perfil edáfico y se tomaron muestras de 0 a 6 cm para evaluar contenidos de CO, sistema poroso y estructura de los suelos. Los resultados muestran mayores aportes de CO en el suelo G con respecto a los demás tratamientos, lo cual generó diferencias también sobre propiedades químicas, color y estructura. Por otra parte, E y PP presentaron niveles de bases intercambiables, porcentaje de saturación de bases y pH menores incluso a los hallados en el suelo agrícola. Los efectos más benéficos sobre el suelo (0-6cm) en cuanto a contenidos de CO total y joven, estructura y porosidad del suelo, fueron producidos por PM y G, mientras que A y PP siempre presentaron los efectos menos favorables. En cuanto a la segunda parte del trabajo, los niveles de CO resultaron mayores en suelos de granulometrías más finas. En algunas variables, tales como pH y porcentaje de saturación de bases, los suelos forestales produjeron efectos adversos. Por último, en cuanto a los contenidos de CO, estructura y sistema poroso, si se considera cada ambiente en particular, los tratamientos PH y C se diferenciaron de sus pares agrícolas en mayor grado en suelos de granulometrías más finas. Por su parte, suelos más arenosos no presentaron diferencias importantes entre prácticas de manejo. El amplio rango de variación en algunas propiedades físicas fue explicado por variaciones en los contenidos de CO. En base a lo expuesto, la forestación sería una práctica indicada para recuperar CO y propiedades físicas en suelos de la RSP. La selección de la especie forestal es de suma importancia, debido a que se pudo demostrar claramente que Pinus halepensis inoculado con micorrizas y Gleditzia triacanthos fueron muy superiores a Eucalyptus spp. y Pinus pinea en su capacidad de secuestrar carbono y regenerar las condiciones físicas de los suelos. / Afforestation has been recommended to recover degraded soils due to the accumulation of organic carbon (OC). Several studies have shown the effect and the importance of OC for maintaining physical and chemical fertility. The soil’s OC content is determined by litter and root biomass input and decomposition losses. The latter depend on the chemical composition of the residues, site conditions, soil properties, and management practices. Very little is known about the impact of afforestation on soil OC in the semiarid Pampa. The objectives of the present study were 1) evaluate the amount and quality of OC accumulated by the implantation of different forest species; 2) evaluate the effects of afforestation on OC levels and soil physical attributes en different soils and climates of the semiarid Pampa; and 3) determine which soil properties explain to a better degree the effects of the same management in different environments and of different managements in the same environment. The experimental work consisted of two stages, the evaluation of the effects of different forest species (Pinus haleppensis with and without ecto-mycorrhiza (PM and PH, respectively), Pinus pinea (PP), Eucalyptus sp. (E), Gleditzia triacanthos (G)) in the same environment, with an agricultural (A) and a virgin (VN) soil as contrasts. In the second stage the effect of one forest species, Pinus haleppensis (PH), referred to an agricultural (A) and a virgin (VN) soil, was studied in seven different environments (Maisonnave (M), Trenel (T), Caleufú (CA), Santa Rosa (SR), General Acha (GA), Victorica (V) and Jaguel del Monte (JM)). A soil profile description was carried out in each treatment, and soil samples were taken to a depth of 6 cm in order to analyze OC contents, soil structure and pore system. The highest OC contents were observed in G, which also affected chemical properties, color, and aggregate structure. On the contrary, soils under E and PP forests had low values for exchangeable bases, base saturation and pH. The main differences were found in the superficial soil horizons. Thus, in the first 6 cm PM and G had the highest total OC and macro-aggregate C contents, and best structural stability and porosity, while A and PP showed least favorable conditions. On the other hand, the data showed a strong relation between OC contents and soil physical parameters. In the comparison between environments, the highest OC levels were found in fine textured soils, which also showed more pronounced differences between management practices. In all treatments OC contents diminished with soil depth, variation that partly explained the differences in other soil attributes such as color, structure, and chemical properties. Although afforestation had some adverse effects on pH and base saturation, compared with A, in general terms, an improvement of most of the chemical and physical properties was found. The loamy textures showed higher differences in terms of OC, structure and porosity between PH and VN compared to A, and in sandy textures no differences between management practices could be determined. The variation in bulk density (DA), particle density (DR) and moisture equivalent (HE) could be explained through the variation in OC contents. The obtained results indicate that afforestation could be considered a recommended practice to improve OC contents and physical conditions of degraded soils, particularly in fine textures in the semiarid Pampa. On the other hand, it is important to take into account the effect of different forest species since PH and G were considerably superior in recovering OC and physical conditions than E or PP.

Durch die Entwicklung der Soft-Robotik wird der Einsatz neuer oder neuartiger Materialien forciert, die den notwendigen Anforderungen und Ansprüchen in diesem Bereich gerecht werden. In diesem Zusammenhang kommt den sogenannten Smart Materials besondere Bedeutung zu. Diese Werkstoffe haben die einzigartige Fähigkeit, ihre Eigenschaften unter dem Einfluss physikalischer Größen zu verändern, z.B. in Abhängigkeit von der Temperatur, äußeren Magnetfeldern und elektrischen Feldern. Ein solches Smart Material, das in der Vergangenheit nur als Spielzeug verwendet wurde, ist Polyborosiloxane, welches umgangssprachlich auch als "Silly Putty" bekannt ist. Dieses besitzt aufgrund seiner nicht-newtonschen Eigenschaften vielfältige Anwendungsgebiete. Um das Verhalten von Polyborosiloxane durch ein äußeres Magnetfeld beeinflussen zu können, wurden in der vorliegenden Arbeit Verbundwerkstoffe mit einer Matrix aus Polyborosiloxane sowie Partikeln aus Carbonyleisenpulver synthetisiert und untersucht. Die genannten Komponenten wurden nach der Synthese des Polyborosiloxanes aus Polydimethylsiloxane und Borsäure von Hand gemischt, wobei der Massenanteil der dem Polymer zugesetzten Partikel von 20% bis 80% in Schritten von 20% variiert wurde. Zunächst wurden eine Reihe rheologischer Untersuchungen durchgeführt, um die entstandenen Proben hinsichtlich ihres Speicher- und Verlustmoduls zu charakterisieren und zu vergleichen. Um das Fließverhalten des Materials im Schwerefeld der Erde durch ein Magnetfeld zu beeinflussen, wurde eine Helmholtz-Spule genutzt, die sich durch ein konstantes und homogenes Magnetfeld in der Mitte der Spulen auszeichnet. Die aus den Experimenten gewonnenen Ergebnisse zeigen die Fähigkeit des Materials, eine gewünschte Form unter Einwirkung eines Magnetfelds länger beizubehalten. / El desarrollo de la robótica blanda está impulsando el uso de materiales nuevos o innovadores que cumplan los requisitos y exigencias necesarios en este ámbito. En este contexto, cobran especial importancia los llamados materiales inteligentes. Estos materiales tienen la capacidad única de cambiar sus propiedades bajo la influencia de variables físicas, por ejemplo, en función de la temperatura, los campos magnéticos externos y los campos eléctricos. Uno de estos materiales inteligentes, que en el pasado sólo se utilizaba como juguete, es el poliborosiloxano, también conocido coloquialmente como "silly putty". Debido a sus propiedades no newtonianas, tiene una amplia gama de aplicaciones. Para poder influir en el comportamiento del poliborosiloxano mediante un campo magnético externo, en el presente trabajo se sintetizaron e investigaron compuestos con una matriz de poliborosiloxano y partículas de polvo de hierro carbonílico. Los componentes mencionados se mezclaron a mano tras sintetizar el poliborosiloxano a partir de polidimetilsiloxano y ácido bórico, variando la fracción másica de partículas añadidas al polímero del 20% al 80% en incrementos de 20%. En primer lugar, se llevaron a cabo una serie de pruebas reológicas para caracterizar y comparar las muestras resultantes en términos de su módulo de almacenamiento y pérdida. Se utilizó una bobina de Helmholtz, que se caracteriza por un campo magnético constante y homogéneo en medio de las bobinas, para influir en el comportamiento de flujo del material en el campo gravitatorio terrestre mediante un campo magnético. Los resultados obtenidos en los experimentos muestran la capacidad del material para mantener la forma deseada durante más tiempo bajo la influencia de un campo magnético. / The development of soft robotics is driving the use of new or innovative materials that meet the necessary requirements and demands in this area. In this context, so-called smart materials are of particular importance. These materials have the unique ability to change their properties under the influence of physical variables, e.g., depending on temperature, external magnetic fields, and electric fields. One such smart material, which was only used as a toy in the past, is polyborosiloxane, also known colloquially as "silly putty". Due to its non-Newtonian properties, it has a wide range of applications. In order to be able to influence the behavior of polyborosiloxane by an external magnetic field, composites with a matrix of polyborosiloxane and particles of carbonyl iron powder were synthesized and investigated in the present work. The above components were mixed by hand after synthesizing the polyborosiloxane from polydimethylsiloxane and boric acid, varying the mass fraction of particles added to the polymer from 20% to 80% in steps of 20%. First, a series of rheological tests were carried out to characterize and compare the resulting samples in terms of their storage and loss modulus. A Helmholtz coil, which is characterized by a constant and homogeneous magnetic field in the middle of the coils, was used to influence the flow behavior of the material in the Earth’s gravitational field by means of a magnetic field. The results obtained from the experiments show the ability of the material to maintain a desired shape for longer under the influence of a magnetic field.

Actualmente, la técnica del georradar, que utiliza radiación electromagnética en el espectro de las microondas, tiene muchas aplicaciones en diversos campos y es un método de prospección no destructivo que permite el estudio rápido de estructuras de edificación. De hecho es una técnica que se emplea cada vez más en la inspección y diagnóstico de estructuras de edificación y materiales de construcción como por ejemplo el hormigón o la piedra. En esta tesis se analiza la aplicación de la técnica no destructiva del georradar para la inspección, diagnóstico y análisis resistente de la madera estructural. El carácter no destructivo de esta técnica hace que sea especialmente adecuada para el análisis de la madera cuando ésta forma parte de una estructura. El estudio se aborda desde tres puntos de vista. En el primero de ellos se estudian las variaciones que se producen en los parámetros de onda por medio de georradar al variar las principales propiedades físicas de la madera, en concreto aquellas que afectan de forma determinante a la resistencia mecánica de la misma: la anisotropía, la variación del contenido de humedad y la variación de densidad. En el segundo, se comparan los resultados obtenidos con el georradar al evaluar las propiedades de la madera con dos técnicas no destructivas emergentes en el campo de estudio de la madera estructural (el resistógrafo y la técnica de ultrasonidos). En el último, se establecen los criterios básicos para emplear la técnica del georradar en la clasificación resistente de la madera aserrada nueva. En este sentido, se realiza un estudio pormenorizado comparativo de las distintas técnicas existentes en la actualidad y la clasificación realizada por medio de georradar a partir de unos criterios iniciales definidos por primera vez en esta tesis. / Rodríguez Abad, I. (2010). Evaluación de la técnica no destructiva del georradar para la inspección, diagnóstico y análisis resistente de la madera estructural [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7361

La presente tesis doctoral se basa en el desarrollo de galletas con menor contenido en grasa mejorando además el perfil lipídico de las mismas. Para ello se reemplazará totalmente la grasa presente en la formulación de las galletas por oleogeles a base de aceites vegetales y diferentes espesantes y se estudiará como afecta dicho reemplazo a las propiedades reológicas de la masa y a las propiedades de textura de la galleta. Por último, se realizará un estudio sensorial para ver la opinión del consumidor y evaluar cómo le afecta la información nutricional presente en el etiquetado de este tipo de productos sobre sus expectativas y aceptabilidad del producto. / Tarancón Serrano, PI. (2013). Influencia de la grasa en las propiedades físicas y sensoriales de galletas. Alternativas para la mejora del perfil de acidos grasos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31652

La presente tesis doctoral se centra en el estudio de la estructura, las propiedades físicas y sensoriales de bizcochos y galletas en los que la grasa se ha reemplazado por inulina y el azúcar por oligofructosa, con la finalidad de reformular los productos horneados para reducir significativamente el contenido de estos ingredientes y conseguir así alimentos más saludables. La caracterización de la estructura de la masa se llevó a cabo mediante técnicas de microscopía confocal laser de barrido y microscopía óptica, a través de las cuales se apreció que la masa era una matriz lipoproteica, formada por proteína y grasa procedentes principalmente de la harina y el huevo. En esta matriz los gránulos de almidón, el aceite en forma de glóbulos y las burbujas de aire se encontraron dispersos. Se observó que el aceite posee una funcionalidad compleja en estos sistemas ya que, aporta viscosidad, lo cual aumenta la estabilidad de la fase aire en la masa; actúa en la interfase de las burbujas, mejorando la estabilidad y retención de la fase aire durante el horneado; y además, se distribuye lubricando los componentes de la miga, influyendo así en la estructura, textura y palatabilidad del bizcocho final. La sustitución del aceite en los bizcochos se llevó a cabo con una inulina nativa y componente acuoso extra. Este reemplazo ocasionó una disminución significativa de la viscosidad de la masa, lo cual dio lugar a la oclusión de burbujas de tamaños mayores y más heterogéneos. Durante el horneado la menor estabilidad de la fase gas en este tipo de masas se tradujo en la pérdida de parte de las burbujas, en una expansión más limitada y por tanto en la obtención de bizcochos con menos alveolos e interconexiones alveolares, y menor altura. A mayor sustitución de grasa por inulina los bizcochos mostraron mayor dureza y menor elasticidad, debido a la estructura de miga compacta y poco lubricada. Se obtuvieron resultados satisfactorios reemplazando hasta el 70% de la grasa, sin obtener diferencias significativas en la aceptabilidad sensorial por parte de los consumidores. El reemplazo de azúcar por oligofructosa afectó al mecanismo de solidificación de la masa. El azúcar retrasa las temperaturas de gelatinización del almidón y desnaturalización de proteínas. Al reducir su contenido, estos procesos se adelantan e incluso pueden darse de forma sucesiva afectando significativamente la formación de la estructura sólida del bizcocho. Las masas con sustitución de azúcar mostraron una viscosidad aparente menor y un mayor número de burbujas ocluidas. Durante el horneado se observó una ligera expansión de las burbujas. Los bizcochos con oligofructosa se caracterizaron por poseer baja altura y una miga formada por pocos alveolos y de pequeño tamaño. Estos bizcochos mostraron una dureza y elasticidad bajas. Los cambios en el proceso de solidificación de la masa dieron lugar a bizcochos más compactos pero más blandos. Con un reemplazo de hasta el 30% de azúcar se obtuvieron bizcochos con una aceptabilidad general similar a la del bizcocho control. Cuando se reemplazó de manera simultánea la grasa y el azúcar, la viscosidad aparente de las masas disminuyó significativamente y la expansión de las burbujas durante el horneado fue mayor. Los bizcochos resultantes mostraron una estructura alveolar más abierta y heterogénea. Su textura se vio influenciada sobre todo por la sustitución de azúcar, obteniéndose bizcochos de baja elasticidad. Los bizcochos con un reemplazo simultáneo del 50% de grasa y el 30% de azúcar recibieron una aceptabilidad general un poco menor al control pero semejante a los bizcochos con reemplazo sencillo de grasa (50%) o azúcar (30%). En general, los consumidores valoraron que la esponjosidad y dulzor de estos bizcochos debería mejorarse para conseguir una mayor aceptabilidad de estos productos. El método de mezclado más empleado a nivel industrial para la elaboración de bizcochos consiste en un solo paso en el que todos los ingredientes se baten a la vez. Con el objetivo de escalar nuestra formulación a nivel de planta piloto se consiguió reemplazar un método de mezclado formado por múltiples fases por el método de una fase sin alterar las propiedades físicas y estructurales de los bizcochos. Para mejorar la apariencia y estructura alveolar de los bizcochos con un contenido reducido en grasa (50% y 70% de reemplazo de grasa) se evaluaron los efectos de la incorporación de una enzima lipasa y un emulsionante comercial sobre sus propiedades físicas y estructurales. Los mejores resultados sobre la estructura de la miga se obtuvieron con 0.03% de lipasa y 0.5% de emulsionante. Cada mejorante ejerció un efecto diferente sobre la estructura de la masa; las masas con lipasa mostraron una menor estructuración que las masas control. La incorporación de emulsionante disminuyó significativamente la densidad relativa de las masas. Sin embargo durante el horneado, concentraciones de emulsionante mayores a 0.5% dieron lugar a un descenso de la viscosidad compleja de la masa, cuya estructura no fue capaz de retener las burbujas que expansionaron en esta fase, dando lugar a bizcochos colapsados. Los análisis de calorimetría diferencial de barrido mostraron que la formulación con mayores valores en los parámetros térmicos fue la formulación control, dando lugar a los bizcochos de mayor volumen. La adición de los mejorantes disminuyó los valores de los parámetros térmicos. Aunque el volumen de los bizcochos con 0.003% de lipasa y 0.5% de emulsionante fue menor, su estructura alveolar presentaba una apariencia más homogénea y la dureza de la miga fue similar a la del control. Por otro lado, aunque el reemplazo de grasa dio lugar a un aumento de la dureza durante el almacenamiento, la incorporación de lipasa ralentizó el incremento del valor de este parámetro durante los 14 días. A través de microscopía confocal laser de barrido y de microscopía electrónica de barrido a bajas temperaturas, se observó la estructura de la masa de galletas como una matriz continua formada por azúcar y proteínas, donde los gránulos de almidón se dispersaban y la grasa se localizaba alrededor de ellos rompiendo la continuidad de la estructura. Al reemplazar parte de la grasa por inulina, se observó un aumento de la dureza de las masas y las galletas, lo cual se relacionó con un aumento de la hidratación de los componentes de la harina y una menor lubricación de la estructura. Reemplazar hasta el 20% de la grasa dió lugar a galletas con una estructura y propiedades texturales semejantes al control. Sin embargo, los consumidores sí que identificaron este producto como ligeramente diferente al control por ser un poco más duro y más dulce. / Rodríguez García, J. (2014). Reformulación de productos horneados para disminuir el contenido en grasa y azúcar mediante sustitución con inulina. Efectos sobre la estructura y propiedades físicas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/37232

Polyborosiloxano, una silicona derivada de la modificación del polidimetilsiloxano con grupos B(OH)x en sus cadenas poliméricas, exhibe propiedades únicas, como su comportamiento reológico y capacidad de autorregeneración. Estas características se explican a través de su estructura química: ante deformaciones lentas, los enlaces se rompen y regeneran secuencialmente, permitiendo el movimiento de las cadenas. No obstante, al superar un límite, estos enlaces actúan como puntos de reticulación, aumentando la rigidez del material. Aunque se ha investigado la relación entre la estructura química y las propiedades, la influencia de los métodos de síntesis y diversos estímulos aún no se ha explorado completamente. En esta investigación, se fabricaron muestras de polyborosiloxano utilizando polidimetilsiloxanos con diferentes viscosidades. Estas muestras se clasifican en tres categorías: la primera consiste en polyborosiloxanos puros, la segunda en muestras obtenidas mezclando dos precursores de viscosidades diferentes en proporciones en peso (20/80, 40/60, 60/40 y 80/20 %), y la tercera en mezclas de los polyborosiloxanos puros siguiendo las mismas proporciones que la segunda categoría. Se realizaron pruebas de barrido de amplitud y frecuencia para evaluar las propiedades reológicas de las muestras. Además, se emplearon diversas técnicas para caracterizar la estructura química y morfología, con el fin de identificar los diferentes enlaces químicos y residuos de ácido bórico no reaccionado. Con el propósito de analizar el impacto de las vibraciones, se realizó una prueba de cambio de forma a diversas frecuencias para determinar las tasas de deformación de las muestras de polyborosiloxano puro. El análisis químico y morfológico de las muestras confirma la existencia de enlaces Si-O-B en la estructura, validando la correcta síntesis del polyborosiloxano. Además, se identificaron residuos de ácido bórico no reaccionado en todas las muestras sometidas a ensayo. En relación con la caracterización reológica, se constató que las muestras pertenecientes a la segunda categoría exhibieron una distribución más homogénea en la influencia de uno de los polyborosiloxanos en sus propiedades en comparación con las de la tercera categoría. Además, en estas últimas, la adición de polyborosiloxano de menor viscosidad afectó el comportamiento reológico para valores superiores al 40%. Los gráficos de cambio de forma evidencian el impacto de los estímulos mecánicos en la capacidad de retención de forma del polyborosiloxano. En el caso de la muestra de menor viscosidad, se registraron las mayores y menores deformaciones a 0 Hz y 1 Hz, respectivamente; en contraste, para la otra muestra, dichas frecuencias fueron de 5 Hz y 1 Hz. / Polyborosiloxane, also known as Shear Stiffening Gel, is a silicon-based elastomer resulting from the modification of polydimethylsiloxane with B(OH)x groups. This material possesses exceptional properties, including unique viscoelasticity and self-healing ability. Its chemical structure explains two entirely reversible mechanical behaviors: at low stress rates, polyborosiloxane exhibits a viscous fluid behavior due to the relaxation of dynamic bonds, and at high stress rates, its behavior transitions from viscous to rubbery as a result of the locking of these dynamic bonds. Previous investigations have explored the relationship between the chemical structure and its properties. However, there is insufficient information regarding the influence of synthesis methods and different stimuli (vibrations or magnetic field) for its application in soft robotics. In this thesis, various polyborosiloxane samples were created using polydimethylsiloxanes with two different viscosities, one being higher than the other. These samples are divided into three categories. The first category consists of pure polyborosiloxanes synthesized with the mentioned polydimethylsiloxane precursors. The second category involves synthesized samples by mixing the two polydimethylsiloxane precursors in different weight ratios (20/80, 40/60, 60/40, and 80/20). The third group includes samples formed by mixing the two pure polyborosiloxanes of the first category in the same ratios as the second group. The rheological properties of these samples are evaluated through amplitude and frequency sweep tests. Additionally, various techniques are employed to characterize the chemical structure and morphology, revealing the diverse bonds present in the samples. To explore the impact of vibrations on polyborosiloxane properties, a shape change test is conducted at various vibration frequencies to identify the frequencies at which a semi-spherical polyborosiloxane sample exhibits the lowest and highest deformation rates under its own weight in a gravitational field. The characterization results reveal the presence of characteristic chemical bonds Si-O-B in the structure of the synthesized polyborosiloxane samples, along with traces of unreacted boric acid. The analysis based on rheological testing leads to the conclusion that the samples from the second category, involving the mixing of polydimethylsiloxane precursors, display a more homogeneous distribution compared to those in the third category. Moreover, in the samples of the third category, the addition of polyborosiloxane synthesized with the lower viscosity precursor starts to influence on the rheological behavior for values over 40 %of this material. The shape change graphics demonstrate the impact of mechanical stimuli on the shape-retainability of polyborosiloxane. Therefore, for the polyborosiloxane sample made with the lower viscosity precursor, the highest and lowest deformations were observed at 0 Hz and 1 Hz, respectively. In contrast, for the other sample, these frequencies were recorded at 5 Hz and 1 Hz.