National Polytechnic School
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Evaluación comparativa del desempeño de puzolanas naturales y no naturales con hormigón utilizando normas ASTM C618 y UNE EN 196 : componente C: Evaluación del desempeño de la ceniza volcánica por la norma ASTM C618 y UNE EN 196 en morteros
"El presente trabajo analizó el desempeño de morteros con reemplazo parcial de cemento por ceniza volcánica natural en proporciones de 10% y 20% para análisis de resultados por la norma ASTM C618 – 19 y de 12.5% y 25% para la UNE EN 196.
Para esto, la investigación se estableció en un enfoque cuantitativo, de tipo experimental y explicativo usando normas internacionales, como la ASTM, para la estandarización de los procesos y la confiabilidad de los resultados. Para evaluar las propiedades mecánicas y puzolánicas, se realizaron ensayos de resistencia a compresión a 7, 28, 56 y 90 días para cada porcentaje de sustitución. De igual forma, se realizó la caracterización física (densidad real y aparente, granulometría, contenido orgánico, entre otras) y química con los ensayos de difracción de rayos X. Los resultados permitieron determinar la eficiencia de la ceniza volcánica como material de reemplazo, evaluando su impacto sobre la resistencia, la reactividad y los tiempos de fraguado de los morteros.
Las mezclas con 10% y 12.5% de reemplazo del cemento presentaron un desempeño mecánico comparable al de la mezcla de control, con un índice de actividad puzolánica entre 82.69% y 97.68% para ambos reemplazos. Los resultados demostraron que la ceniza volcánica usada cumple con los parámetros establecidos en las normas ASTM C618 y UNE EN 196. Se concluye que esta tiene potencial como puzolana natural activa, apta para aplicaciones en reemplazo parcial del cemento."This study analyzed the performance of mortars with partial replacement of Portland cement by natural volcanic ash in proportions of 10% and 20% for evaluation under ASTM C618–19, and 12.5% and 25% for assessment according to UNE EN 196.
The research followed a quantitative, experimental, and explanatory approach, using international standards—such as those from ASTM—to ensure process standardization and the reliability of the results. To assess mechanical and pozzolanic properties, compressive strength tests were carried out at 7, 28, 56, and 90 days for each replacement level. Additionally, physical characterization was performed—including real and bulk density, particle size distribution, organic content, among others—as well as chemical characterization using X-ray diffraction tests.
The results allowed for determining the effectiveness of volcanic ash as a replacement material by evaluating its impact on strength, reactivity, and setting times of the mortars. Mixtures with 10% and 12.5% cement replacement showed mechanical performance comparable to the control mix, with a strength activity index between 82.69% and 97.68% for both replacements. The findings demonstrated that the volcanic ash used meets the criteria established by ASTM C618 and UNE EN 196. It is concluded that this material has potential as a natural active pozzolan suitable for partial cement replacement applications.Villacís Troncoso, Eugenia de las Mercedes, director
Fortalecimiento de la cadena de suministro del cacao a través de la implementación de un sistema de medición del desempeño en chakras indígenas amazónicas. Zona de estudio: Provincia del Napo : diseñar un sistema de medición del desempeño para asociaciones cooperativas indígenas productoras de cacao de la provincia del Napo: Caso de estudio Kallari.
El presente trabajo tiene como propósito fortalecer la cadena de suministro de una asociación productora de cacao en la provincia del Napo mediante el diseño e implementación de un Sistema de Medición del Desempeño (SMD) adaptado al contexto de una organización que opera en entornos colaborativos. Este proyecto busca ayudar a la asociación con herramientas que les permitan evaluar y mejorar la gestión organizacional, especialmente en el contexto de un manejo sostenible de las Chakras Amazónicas como sistema de producción agroforestal. Para ello se empleó una metodología basada en el modelo SMR-RECOP diseñado por (Rojas-Lema, 2021), el cual funciona para redes colaborativas de pequeñas y medianas empresas, integrando un enfoque participativo en todas las fases del modelo que incluyen: el diagnóstico, diseño e implementación del sistema. En el proceso se usó herramientas como entrevistas semiestructuradas, análisis bibliométrico, softwares de implementación como Microsoft Excel y validación conjunta de objetivos e indicadores estratégicos a través de mesas de diálogo con los directivos de la asociación. Se identificaron limitaciones con la disponibilidad de los directivos de la asociación para la validación del sistema, así como la existencia de barreras logísticas, esto evidenció la necesidad de adaptar los procesos investigativos a las condiciones del entorno de la asociación.This study aims to strengthen the supply chain of a cocoa-producing association in the Napo province through the design and implementation of a Performance Measurement System tailored to the context of an organization operating within collaborative environments. The project seeks to support the association by providing tools that enable the evaluation and improvement of organizational management, particularly in the sustainable operation of Amazonian Chakras as an agroforestry production system. The methodology applied was based on the SMR-RECOP model developed by (Rojas-Lema, 2021), designed for collaborative networks of small and medium-sized enterprises. This model incorporates a participatory approach throughout all its phases, including the diagnosis, design, and implementation of the system. The process involved the use of semi-structured interviews, bibliometric analysis, implementation tools such as Microsoft Excel, and the joint validation of strategic objectives and performance indicators through dialogue sessions with the association's management. The study encountered limitations related to the availability of the association’s leadership for system validation, as well as logistical barriers. These challenges highlighted the importance of adapting research processes to the real conditions of the organizational environment
Balanceo de líneas de producción para la optimización de los procesos productivos en la empresa Alonsso : análisis del proceso productivo de la empresa.
Este Trabajo de Integración Curricular se desarrolló en la empresa Alonsso, dedicada a la fabricación artesanal de calzado, con el objetivo de optimizar los procesos productivos mediante el balanceo de línea. A través de un análisis detallado del flujo actual de trabajo, se identificaron ineficiencias críticas, especialmente un cuello de botella que impedía cumplir con la demanda semanal. Se propuso la aplicación de Programación Lineal para el balanceo de líneas como metodología para redistribuir las tareas entre estaciones de trabajo de manera técnica y eficiente., con el fin de reducir los tiempos ociosos, mejorar la eficiencia operativa y garantizar el cumplimiento de la demanda. Para ello, se emplearon herramientas como el cálculo del takt time, el diagrama de precedencias y la implementación de un modelo matemático en Python, utilizando la librería PuLP, lo que permitió simular y optimizar la asignación de tareas. Como resultado, se pasó de 3 estaciones actuales a 7 estaciones balanceadas, logrando una mejora significativa en la fluidez del proceso y reduciendo la sobrecarga de tareas por estación. La utilización de línea se redujo del 215% al 92.57%, lo que representa una disminución de la carga de trabajo excesiva por estación, lo cual afectaba la calidad, la ergonomía y la sostenibilidad del proceso., y el cumplimiento de la demanda se incrementó del 25% al 100%, eliminando la necesidad de turnos extendidos o trabajo adicional. Estos resultados validan la propuesta como una alternativa viable y sostenible para la mejora del desempeño operativo en el área de producción.This Curricular Integration Project was carried out at Alonsso, a company dedicated to the artisanal manufacture of footwear, with the objective of optimizing its production processes through line balancing. A detailed analysis of the current workflow revealed critical inefficiencies, particularly a bottleneck that hindered weekly demand fulfillment. The application of Linear Programming was proposed as a methodology to redistribute tasks among workstations in a technical and efficient manner. Tools such as Takt Time calculation, precedence diagrams, and the implementation of a mathematical model in Python using the PuLP library were employed to simulate and optimize task assignments. As a result, the system transitioned from 3 current stations to 7 balanced stations, achieving significant improvements in workflow and reducing task overload per station. Line utilization decreased from 215% to 92.57%, reflecting a substantial reduction in overwork, which previously compromised quality, ergonomics, and process sustainability. Furthermore, demand fulfillment increased from 25% to 100%, eliminating the need for extended shifts or additional labor. These results validate the proposal as a viable and sustainable alternative to improve operational performance in the production area
Medida de la durabilidad por medio de potencial de corrosión en hormigones con diferentes materiales : vigas armadas con adición en la mezcla de cemento con escoria de horno de inducción
"Este trabajo determina cómo el remplazo del cemento por escoria de horno de inducción
(EHI) influye en el comportamiento frente a la corrosión de vigas de hormigón armado. Para
ello, se elaboraron mezclas sustituyendo un 20% del cemento por escoria de horno de
inducción, evaluando resistencias de 180 kg/cm2, 210 kg/cm2 y 240 kg/cm2, con el fin de
determinar su efecto en la capacidad de disminuir el potencial de corrosión del refuerzo.
Luego de caracterizar los materiales (cemento, agregados y escoria), se fabricaron
cilindros y vigas armadas. Las vigas, con escoria, fueron sometidas a inmersión en una
solución salina y evaluadas mediante el ensayo de potencial de corrosión del acero de
refuerzo según ASTM C876-22b a los 28, 56, 90 y 120 días. Adicionalmente, los cilindros
fabricados con escoria y sin escoria fueron ensayados a los 90 días para determinar
mediante ensayos de compresión, permeabilidad y tracción indirecta el comportamiento
del hormigón.
Los resultados mostraron que el reemplazo del 20% de cemento por EHI tuvo un efecto
neutro en la corrosión para hormigones de baja resistencia (180 kg/cm2), manteniendo una
alta probabilidad de corrosión. Sin embargo, para resistencias medias y altas (210 y 240
kg/cm2), se observó una tendencia a la disminución del potencial de corrosión con el
tiempo, lo que indica un efecto positivo de la escoria en la protección del acero. Esto sugiere
que el uso de EHI como sustituto parcial del cemento puede contribuir a mejorar la
durabilidad del hormigón frente a la corrosión, especialmente en mezclas de mayor
resistencia. "This study investigates the effect of replacing cement with induction furnace slag (IFS) on
the corrosion behavior of reinforced concrete beams. To this end, mixtures were prepared
by replacing 20% of the cement with induction furnace slag, achieving strengths of 180
kg/cm2, 210 kg/cm2, and 240 kg/cm2, in order to determine their effect on reducing the
corrosion potential of reinforcement.
After characterizing the materials (cement, aggregates, and slag), reinforced beams and
cylinders were manufactured. The beams, with slag, were immersed in a saline solution
and evaluated using the reinforcing steel corrosion potential test according to ASTM C876
22b at 28, 56, 90, and 120 days. Additionally, cylinders manufactured with and without slag
were tested after 90 days to determine the concrete's performance using compression,
permeability, and indirect tensile tests.
The results showed that replacing 20% of the cement with EHI had a neutral effect on
corrosion for low-strength concretes (180 kg/cm2), maintaining a high corrosion probability.
However, for medium and high strength concretes (210 and 240 kg/cm2), a tendency
toward decreased corrosion potential over time was observed, indicating a positive effect
of slag on steel protection. This suggests that the use of EHI as a partial cement substitute
can contribute to improving the corrosion resistance of concrete, especially in higher
strength mixtures.Villacís Troncoso, Eugenia de las Mercedes, directo
Influencia del grafeno en la resistencia del mortero y mortero : comparación del uso del grafeno en un mortero con un mortero de uso normal, resistencia a compresión simple
"El uso del grafeno en la construcción ha despertado un gran interés debido a su capacidad para mejorar las propiedades mecánicas del mortero de cemento. Este material, formado por una lámina de carbono de un átomo de espesor, actúa como un refuerzo a nanoescala que incrementa la resistencia a la compresión. Además, su gran relación superficie-volumen mejora la adhesión entre partículas, aumentando la cohesión del mortero y reduciendo la porosidad, lo que contribuye a su durabilidad.
Uno de los principales desafíos es lograr una distribución homogénea del grafeno en la mezcla, ya que su tendencia a aglomerarse puede generar zonas débiles. Para optimizar su efecto, es clave aplicar técnicas de mezclado adecuadas y determinar la cantidad ideal de grafeno. Estudios han demostrado que una concentración del 0,1% mejora significativamente la resistencia sin afectar la trabajabilidad del material.
Los ensayos realizados demostraron que el mortero con arena de Pifo y 0,1% de grafeno presenta una menor resistencia a los 28 días en comparación con el mortero estándar, pero supera su resistencia a los 56 y 90 días. Esto sugiere que el grafeno tiene un impacto positivo en la evolución de la resistencia a largo plazo. Además, la microestructura del mortero con grafeno es más homogénea y menos porosa, lo que sugiere una mejor cohesión de los materiales. Sin embargo, es fundamental seguir investigando para mejorar la dispersión del grafeno y maximizar sus beneficios en el mortero."The use of graphene in construction has attracted great interest due to its ability to improve the mechanical properties of cement mortar. This material, composed of a one-atom-thick carbon sheet, acts as a nanoscale reinforcement that increases compressive strength. In addition, its large surface-to-volume ratio enhances particle adhesion, increasing the cohesion of the mortar and reducing porosity, which contributes to its durability.
One of the main challenges is achieving a homogeneous distribution of graphene in the mix, since its tendency to agglomerate can create weak zones. To optimize its effect, it is essential to apply appropriate mixing techniques and determine the ideal amount of graphene. Studies have shown that a 0.1% concentration significantly improves strength without affecting the workability of the material.
Tests demonstrated that mortar made with sand from Pifo and 0.1% graphene shows lower strength at 28 days compared to standard mortar, but exceeds its strength at 56 and 90 days. This suggests that graphene has a positive impact on the long-term development of strength. Moreover, the microstructure of mortar with graphene is more homogeneous and less porous, which indicates better material cohesion. However, further research is essential to improve graphene dispersion and maximize its benefits in mortar.Villacis Troncoso, Eugenia de las Mercedes, director
Detección dc antipatrones : en la etapa de análisis de requerimientos de proyectos de software
A partir de una revisión sistemática de la literatura, se identificó una brecha de conocimiento
respecto a la existencia y formalización de antipatrones en la fase de análisis del ciclo de
vida de desarrollo de software. Al ser un tópico relativamente nuevo en la academia, la
mayoría de los estudios se han enfocado en las prácticas que producen un déficit de calidad
en los requerimientos. A estos síntomas perjudiciales se los denomina requirement smells,
siendo la ambigüedad uno de los más críticos. Como respuesta, se desarrolló el
Cuestionario para la Detección Manual de Ambigüedades Generales (CUDMAG), un
artefacto construido bajo la metodología Design Science Research, que permite identificar
siete tipos distintos de ambigüedad en requisitos escritos en lenguaje natural. El artefacto
fue aplicado y evaluado en 110 trabajos de titulación de la Facultad de Ingeniería de
Sistemas de la Escuela Politécnica Nacional. Los resultados obtenidos demostraron la
efectividad de CUDMAG para detectar ambigüedades, siendo así una herramienta que
permite mejorar la calidad de la especificación de requerimientos tanto en entornos
académicos como profesionales.From a systematic review of the literature, a knowledge gap was identified regarding the
existence and formalization of antipatterns in the analysis phase of the software
development life cycle. Being a relatively new topic in academia, most studies have focused
on practices that produce a quality deficit in requirements. These detrimental symptoms are
referred to as requirement smells, with ambiguity being one of the most critical. In response,
the Questionnaire for the Manual Detection of General Ambiguities (CUDMAG), an artifact
built under the Design Science Research methodology, was developed to identify seven
different types of ambiguity in requirements written in natural language. The artifact was
applied and evaluated in 110 projects of the School of Systems Engineering of the National
Polytechnic School. The results obtained demonstrated the effectiveness of CUDMAG in
detecting ambiguities, thus being a tool that allows improving the quality of requirements
specification in both academic and professional environments
Desarrollo de un sistema web para la gestión de solicitudes académicas en la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Escuela Politécnica Nacional : guía para la generación y gestión de respuestas a solicitudes académicas
Los estudiantes de la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Escuela Politécnica Nacional suelen enfrentar retrasos y poca claridad en la gestión de sus trámites académicos, ya que gran parte del proceso sigue siendo manual y depende del correo electrónico. Este trabajo de titulación presenta una solución: un sistema web diseñado para gestionar solicitudes académicas. El propósito central fue ofrecer una plataforma que haga estos trámites más rápidos, más claros y organizados. Para desarrollarla, seguimos una metodología ágil inspirada en Scrum, dividiendo el trabajo en sprints cortos. Usamos una arquitectura actual de software, donde ASP.NET Core maneja el backend y React se encarga del frontend. El resultado es una aplicación operativa que presenta paneles de control personalizados para estudiantes y personal administrativo. Los estudiantes escogen el tipo de trámite, crean nuevas solicitudes adjuntando la documentación requerida y pueden seguir el estado de sus procesos mediante una línea de tiempo visual. Además, el sistema centraliza y permite la descarga de los formularios oficiales que se necesitan.Students in the School of Systems Engineering at the National Polytechnic School often face delays and lack of clarity when managing their academic applications, as much of the process remains manual and relies on email. This thesis presents a solution: a web-based system designed to manage academic applications. The central goal was to offer a platform that makes these processes faster, clearer, and more organized. To develop it, we followed an agile methodology inspired by Scrum, dividing the work into short sprints. We used a modern software architecture, where ASP.NET Core handles the backend and React takes care of the frontend. The result is a working application that presents customized dashboards for students and administrative staff. Students choose the type of application, create new applications by attaching the required documentation, and can track the status of their processes through a visual timeline. Additionally, the system centralizes and allows downloading of the necessary official forms
Un Gestor de tareas basado en Kanban con control WIP para la planificación operativa : implementación de las prácticas DevOps en el desarrollo de una aplicación web
El presente trabajo aborda la implementación de prácticas y principios DevOps en el desarrollo de una aplicación web orientada a la gestión de tareas operativas. Para la gestión del proceso de construcción del producto software se emplea el marco de trabajo Scrum, cuyos principios y valores ágiles se complementan con el enfoque que propone DevOps.
En este componente, se utilizaron herramientas como Azure DevOps, Azure Portal y SonarQube, las cuales facilitaron la implementación de prácticas DevOps mediante políticas de ramas, pipelines de integración y despliegue continuo, monitoreo del proceso y la automatización de la infraestructura. Además, estas herramientas apoyaron la implementación de los principios DevOps, tales como la automatización, paridad entre entornos, monitoreo, retroalimentación continua y el cambio cultural.
Como resultado, se logró optimizar el proceso de construcción del producto software, mejorar la calidad del software entregado y reducir significativamente los tiempos de entregaThis work addresses the implementation of DevOps principles and practices in the development of a web application focused on the management of operational tasks. The Scrum framework was used to manage the software product construction process, whose agile principles and values complement the approach proposed by DevOps.
In this component, tools such as Azure DevOps, Azure Portal, and SonarQube were used to support the implementation of DevOps practices through branch policies, continuous integration and deployment pipelines, process monitoring, and infrastructure automation. All these practices were grounded in core DevOps principles such as automation, environment parity, monitoring, continuous feedback, and cultural change.
As a result, the software construction process was optimized, the quality of the delivered software was improved, and delivery times were significantly reduced
Revalorización de residuos agroindustriales lignocelulósicos para la elaboración de contenedores desechables para alimentos : revalorización de los residuos de fibra de abacá para la elaboración de contenedores desechables para alimentos.
Ecuador es el segundo mayor productor mundial de fibra de abacá, un recurso de exportación con múltiples aplicaciones. Sin embargo, las fibras externas de la planta no son aptas para la exportación, generando residuos desaprovechados. Este estudio analiza la revalorización de estos residuos para la fabricación de platos biodegradables destinados a alimentos sólidos de baja humedad. Se realizó un análisis termogravimétrico (TGA) de la biomasa, determinando una composición de 46,51 % de celulosa, 16,74 % de hemicelulosa y 10,54 % de lignina. Se aplicaron tres tratamientos de deslignificación: químico con NaOH al 4 %, biológico con Trametes sp. y combinado (biológico seguido de químico con 2 % de NaOH). El tratamiento combinado logró la mayor deslignificación (77,19 %), seguido del químico (76,63 %) y el biológico (39,27 %). Con la pulpa obtenida de los tratamientos químico y combinado se elaboraron platos, cuyos materiales se evaluaron mediante pruebas físicas, mecánicas, microbiológicas y de biodegradabilidad. En comparación con un plato comercial de bagazo de caña, los platos presentaron similitudes en gramaje, pero diferencias en espesor, porosidad, resistencia a la tensión, módulo de elasticidad y % de elongación y absorción de humedad. El análisis microbiológico confirmó la ausencia de patógenos y la acción antimicrobiana del aceite de romero. En cuanto a biodegradabilidad, el material del tratamiento químico y combinado se degradan en un 90 % en peso en 108 y 146 días, respectivamente. Los resultados destacan el tratamiento combinado como el más eficiente, promoviendo la revalorización de los residuos de fibra de abacá y contribuyendo a la reducción de la contaminación ambiental.Ecuador is the world's second largest producer of abaca fiber, an export resource with multiple applications. However, the plant's outer fibers are not suitable for export, generating unused waste. This study analyzes the revaluation of this waste for the manufacture of biodegradable plates for low-moisture solid foods. A thermogravimetric analysis (TGA) of the biomass was performed, determining a composition of 46.51% cellulose, 16.74% hemicellulose, and 10.54% lignin. Three delignification treatments were applied: chemical with 4% NaOH, biological with Trametes sp., and combined (biological followed by chemical with 2% NaOH). The combined treatment achieved the highest delignification (79.22%), followed by the chemical treatment (76.63%) and the biological treatment (39.27%). Plates were made from the pulp obtained from the chemical and combined treatments, and the materials were evaluated using physical, mechanical, microbiological, and biodegradability tests. Compared to a commercial sugarcane bagasse plate, the plates were similar in weight but differed in thickness, porosity, tensile strength, modulus of elasticity, and % elongation and moisture absorption. Microbiological analysis confirmed the absence of pathogens and the antimicrobial action of rosemary oil. In terms of biodegradability, the chemically treated and combined materials degraded by 90% by weight in 108 and 146 days, respectively. The results highlight the combined treatment as the most efficient, promoting the revaluation of abaca fiber waste and contributing to the reduction of environmental pollution
ERP escolar basado en google workspace, apps script y firebase : gestión y registro de matrícula
El presente proyecto propone el desarrollo e implementación de un sistema ERP escolar bajo la metodología de Feature Driven Development FDD y Kanban, enfocado en la gestión y registro de matrícula, diseñado particularmente para la institución Gardner Academy. El sistema busca automatizar procesos que anteriormente se realizaban de forma manual o mediante herramientas que presentan limitaciones en las funcionalidades necesarias para la lógica del negocio, como formularios de Google y hojas de cálculo.
El sistema fue desarrollado bajo una arquitectura basada en tecnologías de Google Workspace, Google Apps Script, Firebase y React. Este enfoque permitió una integración directa con cuentas institucionales, control de acceso por unidades organizativas y la centralización de datos en una base no relacional. El módulo de matrícula incluye un formulario dinámico con secciones condiciones, autocompletado de información previa, validación de campos, generación automática de documentos en formato PDF y envío de correos personalizados.
Se implementó un panel de reportes con filtros por nivel, gráficos visuales y exportación de listas personalizadas, brindando a los usuarios herramientas para la toma de decisiones en tiempo real.
Los resultados obtenidos evidencian una mejora significativa en la eficiencia, precisión y trazabilidad del proceso de matrícula. La solución desarrollada es escalable, adaptativa a otras instituciones educativas y herramientas digitales en el ámbito escolar.This project proposes the development and implementation of a school ERP system using the Feature Driven Development (FDD) and Kanban methodology, focused on enrollment management and registration, specifically designed for Gardner Academy. The system seeks to automate processes that were previously performed manually or using tools that limited the functionality required for business logic, such as Google Forms and spreadsheets.
The system was developed using an architecture based on Google Workspace, Google Apps Script, Firebase, and React technologies. This approach enabled direct integration with institutional accounts, access control by organizational units, and data centralization in a non-relational database. The enrollment module includes a dynamic form with conditional sections, auto-completion of previous information, field validation, automatic generation of PDF documents, and personalized email sending.
A reporting dashboard was implemented with level filters, visual graphs, and the export of customized lists, providing users with tools for real-time decision-making. The results obtained demonstrate a significant improvement in the efficiency, accuracy, and traceability of the enrollment process. The developed solution is scalable and adaptable to other educational institutions and digital tools in the school environment