La presente investigación se centra en determinar la influencia del tiempo de espera para compactación sobre las propiedades mecánicas de la carpeta asfáltica en frió elaborada con emulsión CSS-1h, aplicado en el distrito de Quilcas. La tesis muestra los ensayos realizados a 140 especímenes que han sido moldeados en campo, en intervalos que varían entre 2h, 4h, 6h, 8h,10h, 12h,14h, 16h, 18h,20h, 24h, 36h, 48h y 72h, con la intensión de observar alguna diferencia en sus propiedades mecánicas. Los ensayos se han centrado en 3 características: densidad, estabilidad y fluencia en cada una de las briquetas. Los resultados muestran que, de las 3 características, la que presenta diferencias apreciables es la estabilidad, obteniéndose estabilidades desde 1589.72 kg a 2827.44 kg, los valores más bajos se han observado en el primer tercio de 0 a 12 horas y en el tercer tercio de 36 a 72 horas de la escala de tiempo estudiado, los valores más altos de estabilidad se apreciaron en el tercio central en el periodo de 12 a 36 horas siendo los más altos concentrados de 22 a 24 horas. También se pudo apreciar que los especímenes de estabilidad baja mostraban desmoronamiento. Respecto a las propiedades de fluencia y densidad no se muestra mucha diferencia. Sin embargo, la densidad tiene la misma tendencia que la estabilidad, pero en menor grado.

Tanto la liofilización como el secado por atomización ofrecen una evidente ventaja en la obtención de productos con bajos contenidos de humedad y alta calidad sensorial, nutritiva y funcional. Sin embargo, los productos pulverizados presentan una gran disposición a sufrir cambios en sus propiedades físicas por efecto del ambiente y del tiempo. Estos cambios están asociados a la ganancia de agua y su efecto en el estado físico del producto. La alta higroscopicidad característica de los productos en polvo obtenidos a partir de zumos de frutas ha generado la necesidad de utilizar solutos de alto peso molecular que actúen como barrera en los procesos de adsorción de agua. En el presente trabajo se obtuvieron y modelizaron las isotermas de sorción y la relación temperatura de transición vítrea (Tg) - humedad de dos maltodextrinas (4-7 y 16-19 dextrosa equivalente) y goma arábiga, las cuales desde el punto de vista termodinámico, resultaron ser adecuadas para actuar como hidrocoloides estabilizadores en la obtención de productos de baja humedad. Por otra parte, se analizó la composición de la pulpa de borojó y fresa utilizada para la obtención de productos en polvo. La pulpa de ambas frutas fue liofilizada con y sin la adición de los solutos caracterizados y acondicionada a diferentes niveles de humedad relativa. A todas las muestras se les analizó la Tg, las propiedades mecánicas y el color. Además se estudió la solubilidad de las muestras en polvo obtenidas. Los análisis de Tg, propiedades mecánicas y color se llevaron a cabo también en productos comerciales de borojó atomizado con y sin maltodextrina 20 dextrosa equivalente añadida. Los resultados permiten concluir que el parámetro que define la pérdida de calidad de los productos de fruta en polvo estudiados por efecto de su humectación es el cambio en sus propiedades mecánicas, relacionado con el inicio de los fenómenos de apelmazamiento. Estos cambios ocurren en las muestras desde el momento que se inicia la transición vítrea y se dan antes que los cambios de color que pueden asociarse al pardeamiento de las muestras. Desde este punto de vista, los bajos valores de humedad y actividad del agua crítica de las muestras sin solutos, hace recomendable la incorporación de compuestos de alto peso molecular. De los diferentes solutos considerados en este estudio, la goma arábiga sería el recomendado para este fin. / Mosquera Mosquera, LH. (2010). INFLUENCIA DE LA HUMEDAD Y DE LA ADICIÓN DE SOLUTOS (MALTODEXTRINA O GOMA ARÁBIGA) EN LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE BOROJÓ Y FRESA EN POLVO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9035 / Palancia

En la actualidad, el uso de residuos agrícolas y/o industriales en la preparación de conglomerantes para la construcción es un tema de creciente interés. Esto se debe, por una parte, a que permite gestionar algunos tipos de residuos liberando los vertederos; y por otra parte, porque permite reducir los impactos mediambientales causados por la fabricación del clínker de cemento Pórtland, específicamente en lo que se refiere a las emisiones de CO2. En la presente investigación se presenta un estudio sobre la reutilización de un residuo procedente de la fabricación de las fibras de vidrio (VCAS) en la producción de conglomerantes para aplicación en la construcción civil. Para facilitar la lectura y comprnsión del trabajo, el mismo fue dividido en tres partes principales: caracterización del VCAS, conglomerantes a base de cemento Pórtland y conglomerantes activados alcalinamente. La primera parte del trabajo presenta como objetivo principal caracterizar el VCAS desde el punto de vista físico-químico. A partir de estos parámetros se ha podido conocer las posibilidades de aplicación de dicho material en la producción de conglomerantes. Se trata de un material amorfo, rico en silicio, aluminio y calcio. En la segunda parte del trabajo, se analiza el carácter hidráulico/puzolánico de VCAS en sistemas a base de cal/adició mineral o de cemento Pórtland/adición mineral. Se ha podido comprobar que el VCAS es una adición mineral que posee un carácter puzolánico que se ve potencializado para largas edades de curado o para elevadas temperaturas de curado. La influencia del porcentaje de VCAS, edad y temperatura de curado, relación agua/conglomerante, relación conglomerante/árido fueron algunas de las variables analizadas en esta parte de la Tesis Doctoral, En general, se puede establecer que sustituciones entre 10 y 20% de cemento Pórtland por VCAS, permiten obtener materiales de excelentes prestaciones. Destacar, por otra parte, que en esta etapa de trabajo también fue desarrolla / Mitsuuchi Tashima, M. (2012). Producción y caracterización de materiales cementantes a partir del Silicoaluminato Cálcico Vítreo (VCAS) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16879 / Palancia

Cuando se utilizan aguas de mala calidad en el riego, puede incrementarse el riesgo de salinización y sodificación del suelo y del acuífero subterráneo. Estos cambios pueden generar variaciones en el comportamiento mecánico del suelo frente al tráfico y la labranza. Las hipótesis planteadas fueron que la alteración química sufrida por los suelos regados con aguas de mala calidad, los hace menos compresibles y más resistentes al corte, provocando alteraciones en la recta de Coulomb y en la posición de la línea de estado crítico. Los objetivos fueron: desarrollar una metodología que permita evaluar la compresibilidad y resistencia al corte de los suelos; cuantificar la incidencia de la calidad del agua de riego en dichas propiedades, analizándolas en el marco de la teoría clásica de Mohr-Coulomb y del estado crítico y estimando su impacto agronómico. Se realizaron ensayos sobre 4 series de suelos que fueron regados artificialmente con aguas de distinta calidad. Se utilizaron 3 tratamientos. El tratamiento 1-5 (3) consistió en bañar al suelo tres veces con una solución de 1mmol/litro de salinidad y 5 de RAS. El 100-45 (3) resultó de tratar 3 veces al suelo con una solución de 100mmol/litro y 45 de RAS. En el tratamiento 100-45 (5) se realizaron 5 baños con la solución de 100mmol/litro y 45 de RAS. Los suelos fueron humedecidos al 23% de humedad y comprimidos hasta una tensión normal de 600 kPa. La respuesta de los suelos a las tensiones externas fue estudiada en el marco de la teoría clásica de Mohr-Coulomb y la teoría del Estado Crítico, incluyendo ensayos de compresión uniaxial y de corte directo a tensión normal constante. Durante la compresión se registró la altura de la muestra para poder calcular la densidad aparente. Luego de comprimidas, las muestras permanecieron 24 horas descargadas. Las muestras fueron cortadas a tres tensiones normales: 60, 240 y 480kPa. Durante el corte, además del esfuerzo cortante, se midió el desplazamiento horizontal y vertical d / Palancar, TC. (2007). Compresibilidad y resistencia al corte de suelos salinizados y sodificados por irrigación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1939 / Palancia

Beta-titanium alloys for use as biomaterials are very interesting from the perspective of obtaining a reduction of the elastic modulus, which together with good mechanical properties, avoid the problems of stress shielding that, induce bone reabsorption. The obtaining process of these alloys is complex because the refractory elements that are normally used to stabilize the beta phase (Nb, Ta, Mo). Powder metallurgy is a relatively simple technology that allows the design of custom alloys, presenting ease in alloy modification, but this technique also presents some disadvantages, such as porosity, lack of diffusion or lack of grain size and phase transformation control. This thesis proposes the development of new alloys using conventional powder metallurgy techniques. The main objective is the study of the effect of the iron content on a Ti35Nb10Ta alloy (% wt.) on the beta phase stability and the final properties obtained, when the alloys are obtained by powder metallurgical techniques. The effect of small iron additions on porosity, microstructure and mechanical properties has been evaluated. It is also studied the behavior of these alloys in corrosion and the possibility of applying severe plastic deformation (SPD) to powder metallurgic beta alloys, as a means of microstructural control and improvement of mechanical properties. For the microstructural study, optical microscopy has been used to evaluate the porosity, and electron microscopy, both scanning (SEM) and transmission (TEM), to determine the phase distribution and the interaction between them. The orientation of the crystals is determined by electron backscatter diffraction (EBSD) and by automatic crystal orientation measurements (ACOM) in transmission electron microscopy when the nanometric characterization of the phases is required after the application of severe plastic deformation that has been performed by high-pressure torsion (HPT). The mechanical properties are determined by bending, compression and hardness tests. The elastic modulus, which can be estimated in the bending and compression tests, has been determined by nanoindentation and by ultrasounds. The corrosion resistance of the developed alloys, and therefore the effect of the iron addition on the Ti35Nb10Ta base alloy, has been performed by electrochemical corrosion tests with a three-electrode system using a simulated body fluid electrolyte (SBF). The results show that the iron produces an increase of the porosity that has a negative influence on the final mechanical properties. Complete stabilization of the beta phase is achieved, although there is an increase in grain size. The bending mechanical resistance decreases with the addition of iron, although it maintains the compression resistance. However, in spite of the greater stabilization of the beta phase, the addition of iron produces an increase in the elastic modulus of the studied alloys. The corrosion resistance is similar for all alloys studied, showing little influence with the variation of the iron content of the alloy. Finally, it has been possible to obtain a nanostructured material with the application of SPD by high-pressure torsion with different iron contents, which involves a smaller grain size and an increase of the mechanical properties with a smaller elastic modulus, which is very promising for future researches. / Las aleaciones de titanio beta para su uso como biomateriales resulta muy interesante desde la perspectiva de obtener una disminución del módulo elástico que, junto con unas buenas propiedades mecánicas, evite los problemas de apantallamiento de tensiones que inducen la reabsorción ósea. La obtención de estas aleaciones es compleja debido a que los elementos que normalmente se utilizan para estabilizar la fase beta (Nb, Ta, Mo) son refractarios. La pulvimetalurgia es una tecnología relativamente sencilla que permite el diseño de aleaciones a medida, presentando facilidad en la modificación de la aleación, pero esta técnica también presenta algunos inconvenientes, como la porosidad, falta de difusión o falta de control en el tamaño de grano y la transformación de fases. En esta tesis se propone el desarrollo de nuevas aleaciones mediante técnicas convencionales de pulvimetalurgia. Siendo el objetivo principal el estudio del efecto del contenido de hierro en una aleación Ti35Nb10Ta (% en peso) en la estabilidad de la fase beta y las propiedades finales obtenidas, cuando las aleaciones se obtienen mediante técnicas pulvimetalúrgicas. Se ha evaluado el efecto de pequeñas adiciones de hierro en la porosidad, microestructura y propiedades mecánicas. También se estudia el comportamiento de estas aleaciones respecto a la corrosión y la posibilidad de aplicar deformación plástica severa (SPD, Severe Plastic Deformation) a aleaciones beta de origen pulvimetalúrgico, como medio de control microestructural y para mejora de las propiedades mecánicas. Para el estudio microestructural se ha utilizado microscopía óptica, para evaluar la porosidad, y electrónica, tanto de barrido (SEM) como de transmisión (TEM), para determinar la distribución de las fases y la interacción entre ellas. La determinación de la orientación de los cristales se realiza mediante difracción de electrones retrodispersados (EBSD, Electron Backscatter Diffraction) y mediante un sistema automático de medida de la orientación cristalina (ACOM, Automatic Crystal Orientation Measurements) en Microscopía electrónica de transmisión cuando se requiere la caracterización nanométrica de las fases tras la aplicación de deformación plástica severa que se ha realizado mediante torsión a alta presión (HPT, High-Pressure Torsion). Las propiedades mecánicas se determinan mediante ensayos de flexión, y compresión, así como la determinación de la dureza. El módulo elástico, que puede estimarse en los ensayos de flexión y compresión, se ha determinado por nanoindentación y mediante ultrasonidos. La resistencia frente a la corrosión de las aleaciones desarrolladas, y por tanto el efecto de la adición de hierro en la aleación base Ti35Nb10Ta, se ha realizado mediante ensayos de corrosión electroquímica, con un sistema de tres electrodos, utilizando un electrolito de fluido corporal simulado (SBF, Simulated Body Fluid). Los resultados obtenidos muestran que el efecto del hierro produce un incremento de la porosidad que presenta una influencia negativa en las propiedades mecánicas finales. Se consigue una estabilización completa de la fase beta, aunque también se produce un incremento del tamaño de grano. La resistencia mecánica a flexión disminuye con la adición de hierro, aunque mantiene la resistencia en compresión. Sin embargo, pese a la mayor estabilización de la fase beta, la adición de hierro produce un incremento en el módulo de elasticidad de las aleaciones estudiadas. La resistencia a la corrosión es semejante para todas las aleaciones estudiadas, mostrando poca influencia con la variación del contenido de hierro de la aleación. Finalmente, se ha conseguido obtener una nanoestructuración del material con la aplicación de SPD mediante la técnica de torsión a alta presión con diferentes contenidos de hierro, que implica un menor tamaño de grano y un aumento de las propiedades mecánicas con un menor m / Els aliatges de titani beta per a utilitzar-los com biomaterials resulta molt interessant des de la perspectiva d'obtindre una disminució del mòdul d'elasticitat que, juntament amb unes bones propietats mecàniques, evite els problemes d'apantallament de tensions que indueixen la reabsorció òssia. L'obtenció d'aquests aliatges és complexa degut a que els elements que normalment s'utilitzen per estabilitzar la fase beta (Nb, Ta, Mo) son refractaris. La pulvimetal¿lúrgia és es una tecnologia relativament senzilla que permet el disseny d'aliatges a mesura, presentant la facilitat de modificació de l'aliatge, però aquesta tècnica també presenta alguns inconvenients, com la porositat, falta de difusió o falta de control en el tamany del gra i la transformació de les fases. En aquesta tesi es proposa el desenvolupament de nous aliatges mitjançant tècniques convencionals de pulvimetal¿lúrgia. Sent l'objectiu principal l'estudi de l'efecte del contingut de ferro en un aliatge Ti35Nb10Ta (% en pes) en l'estabilitat de la fase beta i les propietats finals obtingudes, quan els aliatges s'obtenen mitjançant tècniques pulvimetal¿lúrgiques. S'ha avaluat l'efecte de xicotetes addicions de ferro en la porositat, microestructura i propietats mecàniques. També s'estudia el comportament d'aquests aliatges front a la corrosió i la possibilitat d'aplicar deformació plàstica severa (SPD, Severe Plastic Deformation) a aliatges beta d'origen pulvimetal¿lúrgic, com mitjà de control microestructural i per millorar les propietats mecàniques. Per a l'estudi microestructural s'ha utilitzat microscòpia òptica, per avaluar la porositat, i electrònica, tant d'escombratge (SEM, Scanning Electron Microscope) com de transmissió (TEM, Transmision Electron Microscope), per a determinar la distribució de les fases y la interacció entre elles. La determinació de l'orientació dels cristalls es realitza mitjançant difracció d'electrons retrodispersats (EBSD, Electron Backscatter Diffraction) i mitjançant un sistema automàtic de mesura de l'orientació cristal¿lina (ACOM, Automatic Crystal Orientation Measurements) en microscòpia electrònica de transmissió quan es requereix la caracterització nanomètrica de les fases després de l'aplicació de deformació plàstica severa que s'ha realitzat mitjançant torsió a alta pressió (HPT, High-Pressure Torsion). Les propietats mecàniques es determinen amb assajos de flexió, compressió i durea. El mòdul elàstic, que pot estimar-se amb els assajos de flexió i compressió, s'ha determinat per nanoindentació i mitjançant ultrasons. La resistència front a la corrosió dels aliatges desenvolupats, i per tant l'efecte de l'addició de ferro en l'aliatge base Ti35Nb10Ta, s'ha realitzat mitjançant assajos de corrosió electroquímica, amb un sistema de tres elèctrodes, utilitzant un electròlit de fluid corporal simulat (SBF, Simulated Body Fluid). Els resultats obtinguts mostren que l'efecte del ferro produeix un increment de la porositat que presenta una influència negativa en les propietats mecàniques finals. S'aconsegueix una estabilització completa de la fase beta, encara que també es produeix un increment del tamany del gra. La resistència mecànica a flexió disminueix amb l'addició de ferro, encara que manté la resistència a compressió. No obstant açò, malgrat la major estabilització de la fase beta, l'addició de ferro produeix un increment en el mòdul d'elasticitat dels aliatges estudiats. La resistència a la corrosió es semblant per a tots els aliatges estudiats, mostrant poca influència amb la variació del contingut de ferro de l'aliatge. Finalment, s'ha aconseguit obtenir una nanoestructuració del material amb l'aplicació de SPD mitjançant torsió a alta pressió amb diferents continguts de ferro, que implica una menor grandària de gra i un augment de les propietats mecàniques amb un menor mòdul d'elasticitat, la qual cosa resulta molt p / Amigó Mata, A. (2017). Influencia de las adiciones de Fe en las aleaciones de Ti-Nb-Ta obtenidas mediante tecnología de polvos, para aplicaciones biomédicas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/80618 / TESIS

RESUMEN. "Reducción de la fragilidad de formulaciones industriales de ácido poliláctico - PLA mediante el empleo de técnicas de mezclado y compatibilización" En los últimos años, se ha producido un incremento de la sensibilidad por el medio ambiente. Con ello, muchas investigaciones se han dirigido hacia el desarrollo de nuevos materiales más respetuosos con el medio ambiente. En el campo de la tecnología de polímeros, el empleo de biopoliésteres poco a poco está invadiendo los sectores industriales. Entre estos poliésteres, el ácido poliláctico (PLA), que puede obtenerse a partir de recursos renovables como el almidón, ha ido ganando relevancia al mismo tiempo que su precio ha ido disminuyendo. Actualmente el PLA es un biopolímero de gran importancia en sectores como automoción, construcción, sector médico, impresión 3D, etc. entre otros. El PLA presenta excelentes propiedades mecánicas y buena estabilidad térmica. Además, ofrece una ventana de procesado bastante amplia que permite la fabricación de piezas y componentes evitando la degradación térmica de éste. No obstante, el PLA es un polímero de alta cristalinidad y ello repercute en sus propiedades dúctiles. Este se caracteriza por un bajo alargamiento a la rotura, baja tenacidad y, en consecuencia, elevada fragilidad. Esta tesis doctoral se centra en la mejora de las propiedades dúctiles y reducción de la fragilidad intrínseca del PLA para ampliar, todavía más, sus aplicaciones industriales. De los diferentes planteamientos: plastificación, copolimerización, extrusión reactiva y mezclado, esta tesis doctoral se centra en la reducción de la fragilidad mediante la obtención de mezclas ternarias con otros biopoliésteres con el fin de obtener formulaciones altamente respetuosas con el medio ambiente y un conjunto de propiedades equilibradas. Para ello se plantea la hipótesis de emplear un biopoliéster que mantenga las propiedades mecánicas resistentes en valores altos. En este caso, se ha trabajado con poli(3-hidroxibuturato) - (PHB), obtenido por fermentación bacteriana. La otra hipótesis de trabajo, se centra en el empleo de diversos biopoliésteres flexibles que aporten buena resistencia al impacto, aumentando, de esta manera, la tenacidad de las formulaciones industriales. Con este fin, en esta tesis se trabaja con diversos biopoliésteres flexibles como la poli(¿-caprolactona) - (PCL), poli(butilén succinato) - (PBS) y un copoliéster, el poli(butilén succinado-co-adipato) - (PBSA). Considerando la importancia que adquieren los fenómenos de miscibilidad en las propiedades finales de mezclas de polímeros, se plantea la utilización de una serie de agentes compatibilizantes derivados de recursos naturales renovables. En particular, se trabaja con aceites vegetales modificados (epoxidados, malenizados y acrilados). Así, dada la reactividad de los grupos epoxi, anhídrido maleico y ácido acrílico con los grupos hidroxilo terminales presentes en las cadenas de los diferentes biopoliésteres, se plantea la hipótesis de mejora de la miscibilidad/interacción entre los diferentes polímeros de las mezclas ternarias mediante el empleo de aceite de soja epoxidado, maleinizado y acrilado (ESO, MSBO y AESO respectivamente). De forma global, los resultados obtenidos en esta tesis doctoral, permiten ampliar el campo de utilización del PLA a través de mezclas ternarias con PHB y PCL o bien con PHB y PBS o PBSA. Las formulaciones desarrolladas en este trabajo de investigación mejoran notablemente la tenacidad del PLA, aspecto que permite reducir de forma significativa su fragilidad intrínseca. / RESUM. "Reducció de la fragilitat intrínsica de formulacions industrials d'àcid polilàctic - PLA mitjançant la utilització de tècniques de mesclat i compatibil·lització" En els últims anys, s'ha produït un increment de la sensibilitat pel medi ambient. Amb aquest, moltes investigacions s'han dirigit cap al desenvolupament de nous materials més respectuosos amb el medi ambient. En el camp de la tecnologia de materials polimèrics, la utilització de biopolièsters poc a poc està envaint els sectors industrials. Entre tots aquest biopolièsters, l'àcid polilàctic (PLA), que pot obtenir-se a partir de recursos renovables com ara el midó, ha anat guanyant rellevància al mateix temps que el seu preu ha anat disminuint. Actualment, el PLA és un biopolímer de gran importància en sectors com l'automoció, construcció, sector mèdic, impressió 3D, etc. entre d'altres. El PLA presenta excel·lents propietats mecàniques i una bona estabilitat tèrmica. A més a més, ofereix una finestra de processat prou ampla que permet la fabricació de peces i components evitant la degradació tèrmica d'aquest. No obstant això, el PLA és un polímer d'alta cristal·linitat i això repercuteix en les seues propietats dúctils. Aquest es caracteritza per un baix allargament a la ruptura, baixa tenacitat i, en conseqüència, elevada fragilitat. Aquesta tesi doctoral es centra en la millora de les propietats dúctils i la reducció de la fragilitat intrínseca del PLA per tal d'ampliar, encara més, les seues aplicacions industrials. Dels diferents plantejaments possibles: plastificació, copolimerització, extrusió reactiva i mesclat, aquesta tesi doctoral es centra en la reducció de la fragilitat mitjançant l'obtenció de mescles ternàries amb d'altres biopolièsters amb la finalitat d'obtenir formulacions altament respectuoses amb el medi ambient i un conjunt de propietats equilibrades. Per a aconseguir això, es planteja la hipòtesi d'utilitzar un biopolièster que mantinga les propietats mecàniques resistents en valors elevats. En aquest cas, s'ha treballat amb poli(3-hidroxibutirat) - (PHB), obtingut per fermentació bacteriana. L'altra hipòtesi de treball, es centra en la utilització de diversos biopolièsters flexibles que siguen capaços d'aportar una bona resistència a l'impacte, augmentant, d'aquesta manera, la tenacitat de les formulacions industrials. Amb aquesta finalitat, en aquesta tesi es treballa amb diversos biopolièsters flexibles com ara la poli(e-caprolactona) - (PCL), el poli(butilé succinat) - (PBS) i un copolièster, el poli(butilé succinat-co-adipat) - (PBSA). Considerant la importància que adquireixen els fenòmens de miscibilitat en les propietats finals de les mescles de polímers, es planteja la utilització d'una sèrie d'agents compatibilitzants derivats de recursos naturals renovables. En particular, es treballa amb olis vegetals modificats (epoxidats, maleinitzats i acril·lats). Així, donada la reactivitat dels grups epòxid, anhídrid maleic i àcid acríl·lic amb els grups hidroxil terminals que presenten les cadenes dels diferents biopolièsters, es planteja la hipòtesi de la millora de la miscibilitat/interacció entre els diferents polímers de les mescles ternàries mitjançant la utilització d'oli de soja epoxidat, maleinitzat i acril·lat (ESO, MSO i AESO respectivament). De forma global, els resultats obtinguts amb aquesta tesi doctoral, permeten ampliar el camp d'utilització del PLA a través de mescles ternàries amb PHB i PCL o bé, amb PHB i PBS ò PBSA. Les formulacions desenvolupades en aquest treball d'investigació milloren notablement la tenacitat del PLA, aspecte que permet reduir de forma significativa la seua fragilitat intrínseca. / SUMMARY. "Reduction of the intrinsic fragility of industrial poly(lactic acid) - PLA formulations by using blending and compatibilization techniques" In the last years, a remarkable increase in the sensitiveness about environment has been detected. As a consequence, many research works have been focused on the development on new environmentally friendly materials. This interest has been particularly remarked in the field of polymer technology, in which, the increasing use of biopolyesters is slowly invading several industrial sectors. Among these polyesters, polylactic acid (PLA), which can be obtained from renewable resources such as starch, has been gaining relevance at the same time that its price is continuously decreasing. Currently PLA is a biopolymer of great relevance in technological sectors such as automotive, construction and building, medical sector, 3D printing, and so on, among others. PLA shows excellent mechanical properties and good thermal stability. In addition, it offers a wide processing window that allows the manufacture of parts and components avoiding or minimizing its thermal degradation. However, PLA is a polymer with high crystallinity and this has a negative effect on its ductile properties. This is characterized by low elongation at break, low tenacity and, consequently, high fragility. This doctoral thesis focuses on the improvement of the ductile properties and reduction of the intrinsic brittleness of PLA to expand, even more, its industrial applications. Although different approaches are being investigated: plasticizing, copolymerization, reactive extrusion and blending, this doctoral thesis focuses on the reduction of brittleness by obtaining ternary blends with other biopolyesters in order to obtain highly environmentally friendly formulations and a set of balanced properties. For this, the hypothesis of using a biopolyester that maintains the resistant mechanical properties in high values is proposed. In this case, we have worked with poly (3-hydroxybuturate) - (PHB), obtained by bacterial fermentation. The other working hypothesis focuses on the use of various flexible biopolyesters that could provide good impact resistance, thus increasing the tenacity of industrial formulations. To this end, various flexible bio-polyesters such as poly (¿-caprolactone) - (PCL), poly (butylene succinate) - (PBS) and a copolyester, poly (butylene succinate-co-adipate) - (PBSA) are used. Considering the relevance of miscibility phenomena on final properties of polymer blends, the use of a series of compatibilizing agents derived from renewable natural resources is considered. In particular, this research reports the use of modified vegetable oils (epoxidized and maleinized). Thus, considering the reactivity between the epoxy, maleic anhydride and acrylic acid groups with the terminal hydroxyl groups present in the polymer chains of the different biopolyesters, it is possible to hypothesize the improvement of the miscibility/interaction between the different polymers in ternary blends by using epoxidized, maleinized and acrylated soybean oil (ESO, MSO and AESO respectively). Overall, the results obtained in this doctoral thesis, allow to expand the potential use of the PLA through ternary blends with PHB and PCL or with PHB and PBS or PBSA. The formulations developed in this research work significantly improve the tenacity of the PLA, which allows to significantly reduce its intrinsic brittleness. / García Campo, MJ. (2018). Reducción de la fragilidad de formulaciones industriales de ácido poliláctico - PLA mediante el empleo de técnicas de mezclado y compatibilización [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/114022 / TESIS

La aplicación en la ingeniera del modelado por deposición fundida (FDM: Fused Deposition Modeling o FFF: Fused Filament Fabrication) está limitada a un uso a nivel de prototipos, en tanto que los productos fabricados presentan anisotropía y no cumplen con las solicitaciones mecánicas esperadas. Actualmente, debido al constante desarrollo de nuevos materiales compatibles con esta tecnología, se está considerando utilizar éstos en la fabricación de productos terminados, cuyas propiedades dependerán directamente de los parámetros de fabricación del proceso de FDM. En esta perspectiva, este trabajo pretende contribuir con el proyecto: “Optimización del uso de polímeros sintéticos en procesos de manufactura aditiva mediante modelos de simulación computacional y técnicas de caracterización de materiales. Caso de estudio: aplicaciones médicas prótesis de mano” que inició en el 2017. Específicamente, el objetivo del presente trabajo es determinar los parámetros de fabricación del proceso de modelado por deposición fundida con poliamida (PA) y poliamida reforzada con fibras de carbono (PA/CF), para establecer el grado de influencia de cada parámetro sobre las propiedades mecánicas, con el fin de aplicarlos en la fabricación de productos terminados. La investigación se desarrolló en tres etapas: 1) Se determinaron los parámetros de fabricación más importantes que influyen en el proceso FDM. 2) Con la ayuda de un arreglo “L9” de la metodología de Taguchi, la cual permite estudiar la influencia e interacción de las variables con la menor cantidad de ensayos posibles, se estudió el efecto de los parámetros de impresión sobre las propiedades mecánicas de los materiales en probetas de tracción fabricadas según la norma ISO 527 y, al mismo tiempo, se determinaron los parámetros óptimos de fabricación que maximizan dichas propiedades. 3) Se ensayaron probetas fabricadas con los parámetros óptimos, con el propósito de verificar si sus propiedades son realmente máximas y finalmente, con los mismos parámetros óptimos, se estudió el efecto del porcentaje de relleno sobre las propiedades mecánicas. Como resultado, se determinó que las probetas de PA adquieren su mayor resistencia al imprimirlas con los siguientes parámetros: patrón de líneas; 0,1 mm de altura de capa; 30 mm/s de velocidad y 280°C de temperatura de impresión; alcanzando una resistencia de 38,3 MPa y un módulo de 1633 MPa. Para el caso de la PA/CF se mantiene los mismos valores de los parámetros de impresión de la PA excepto que debe usarse una velocidad de deposición de 40 mm/s para lograr valores óptimos de 82,8 MPa de resistencia y 4229 MPa de módulo elástico.

La presente investigación presenta la influencia en el comportamiento mecánico de un suelo proveniente del Caserío de Callampampa, Llama, Cajamarca al adicionar caucho triturado. Este suelo es arcilloso de baja plasticidad y sus parámetros físicos fueron determinados con los ensayos, tales como Análisis Granulométrico por medio del Hidrómetro (MTC E 109 -2016) y por Tamizado (MTC E 107 -2016, NTP 339.128) y la determinación del Límite Liquido, Límite Plástico e Índice de Plasticidad (NTP 339.129). El ensayo de Proctor Modificado (NTP 339.141), Corte Directo (NTP 339.171) se realizó como parte de la metodología con el fin de conocer los parámetros mecánicos de las muestras y explicar la influencia que causa el caucho triturado en la resistencia al esfuerzo de corte, la cohesión, ángulo de fricción, etc. Las muestras ensayadas fueron la del suelo natural (S100) y las mezclas con adición de caucho triturado en un 0.5%, 1.5%, 2.5% y 3.5%. Los resultados obtenidos indican que la densidad seca máxima que ofrece la mezcla adicionada con 3.5% de caucho triturado (S100/C3.5) se incrementa en un 1.76%, el contenido de humedad óptimo disminuye en un 5.75%, la resistencia al esfuerzo de corte se incrementa en un 35.2%, la cohesión aumenta en un 64% y el ángulo de fricción disminuye en un 9.1% respecto a la muestra S100. Por otro lado, para el ensayo de CBR (NTP 339.145) se tomó en cuenta los resultados obtenidos en los ensayos de Proctor Modificado para hallar los parámetros del suelo al esfuerzo de penetración y ver la viabilidad como terreno para una subrasante. Los porcentajes fueron 1.5%, 2.5% y 3.5% cuyos resultados son comparados respecto al suelo natural (S100). Los resultados obtenidos a 2mm de penetración con un 95% de M.D.S fue para un S100 de 3.3% y con la mezcla de S100/C3.5 se incrementa a 9.4%. En conclusión, el suelo arcilloso de baja plasticidad mejora sus propiedades mecánicas cuando se le adiciona caucho triturado. / The present investigation presents the influence on the mechanical behavior of a soil from the Caserio de Callampampa, Llama, Cajamarca by adding powder rubber. This soil is low plasticity clay and its physical parameters were determined with the tests, such as Granulometric Analysis by means of the Hydrometer (MTC E 109-2016) and by Screening (MTC E 107-2016, NTP 339.128) and the determination of the Limit Liquid, Plastic Limit and Plasticity Index (NTP 339.129). The Modified Proctor (NTP 339.141) and Shear Box (NTP 339.171) test was performed as part of the methodology in order to know the mechanical parameters of the samples and explain the influence caused by the crushed rubber in the shear strength, cohesion, friction angle, etc. The samples tested were that of natural soil (S100) and mixtures with the addition of crushed rubber at 0.5%, 1.5%, 2.5% and 3.5%. The results obtained indicate that the maximum dry density offered by the S100 / C3.5 mixture is increased by 1.76% with respect to the S100 sample and the optimum moisture content decreases by 5.75%. Likewise, the resistance to shear stress offered by the S100 / C3.5 mixture is increased by 35.2% compared to the S100 sample, cohesion increases by 64% and the friction angle decreases by 9.1%. On the other hand, for the CBR test the results obtained in the Modified Proctor tests will be required to find the parameters of the soil at the shear strength and see the viability as a terrain for a subgrade. The percentages were 1.5%, 2.5% and 3.5% whose results are compared with respect to natural soil. The results obtained from the 2 mm CBR of penetration with 95% of M.D.S was for an S100 of 3.3% and with the mixture of S100 / C3.5 it was increased to 9.4%. In conclusion, the clay floor of low plasticity improves its mechanical properties when crushed rubber is added. / Tesis

El estudio de los materiales de construcción, difundidos en gran medida como lo es la albañilería de arcilla, cobra vital importancia, ya que este permite ampliar el conocimiento de su comportamiento ante solicitaciones que puedan generar su inestabilidad. Sin embargo, la mampostería es un material que presenta complejidad cuando se trata de predecir su comportamiento mecánico y sus propiedades. Por ello, en el afán de buscar nuevas maneras que permitan caracterizar el comportamiento de este material y, con ello, predecir con mayor precisión su respuesta ante diferentes situaciones de cargas, se presenta la aplicación del método de modelación numérica. La presente tesis tiene como objetivo principal ampliar el conocimiento de la modelación numérica como herramienta de estudio de la mampostería de arcilla. Por ello, se planteó realizar modelos numéricos que simularan los ensayos cuasi-estáticos de este material. Primeramente, en el proceso de esta investigación se desarrollaron ensayos de compresión uni-axial, para las pilas, y de compresión diagonal, para los muretes, en el Laboratorio de Estructuras PUCP. Luego de los ensayos, se realizó el procesamiento de los resultados experimentales para obtener los parámetros mecánicos de la albañilería que serían empleados en la modelación. Cabe resaltar que para el desarrollo del modelo se requirieron parámetros que se extrajeron de la base teórica. Los modelos numéricos se desarrollaron con el método de elementos finitos en el programa especializado DIANA. Asimismo, para el desarrollo del trabajo se consideró a la albañilería como un material homogéneo y los elementos utilizados fueron sólidos, hexaedros. Por otro lado, se empleó el criterio de fractura “Total Strain Crak model” para el agrietamiento del material y se procedió a realizar la calibración del modelo. Finalmente, se pudieron realizar las simulaciones de los ensayos de compresión uni-axial y compresión diagonal en el programa computacional para obtener los resultados. A partir de los resultados obtenidos se podrá realizar análisis de estructuras de albañilería de manera más práctica. Asimismo, utilizando las potentes herramientas computacionales que existen hoy en día se podrá generar fuentes información sobre el comportamiento de este material que contribuyan a desarrollar nuevas estrategias de estudio, y que a largo plazo permitan depender en menor medida de los costosos ensayos de laboratorio.

En el Perú existen numerosas viviendas construidas con ladrillos pandereta, el más económico del mercado, éstos son utilizados para la construcción de muros portantes. El uso del ladrillo pandereta está prohibido para muros estructurales, excepto en la zona 1 según la Norma Técnica de Albañilería E.070. Esta tendencia de uso masivo de ladrillos pandereta, se evidencia especialmente en distritos emergentes en donde, en su mayoría de casos, son viviendas típicas autoconstruidas sin asesoría técnica. Evidentemente ante el problema señalado, se debe tomar medidas preventivas para tener un nivel de desempeño óptimo en las estructuras, en el supuesto que ocurra un sismo de magnitudes considerables. Por tanto, a través de esta investigación, se busca comparar la resistencia, comportamiento mecánico y costo asociado de muros sin reforzamiento (sólo tarrajeados) con muros reforzados con malla para tarrajeo y malla electrosoldada. Para este proyecto se construyó nueve muretes a escala reducida con ladrillos pandereta, tres de ellos construidos de manera tradicional, otros tres reforzados con mallas para tarrajeo y finalmente tres muretes reforzados con mallas electrosoldadas. Estos muretes fueron construidos y sometidos a ensayos de compresión diagonal en el laboratorio de estructuras de la PUCP determinando su resistencia al corte, comportamiento y propiedades mecánicas de los muretes reforzados.