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Classical perturbations of AdS spacetimes.
Get PDFTesis presentada para optar al grado de Magíster en Física.En esta tesis estudiaremos las perturbaciones gravitacionales de espaciotiempos asintóticamente anti-de Sitter (AdS) en cuatro dimensiones, usando la maquinaria desarrollada por Chandrasekhar, la cual se basa en el uso de una métrica general, axisimétrica y que puede depender del tiempo, escrita en el formalismo de tétradas. Este formalismo desacopla naturalmente las perturbaciones de los modos axiales (impares) y los modos polares (pares), y permite expresas sus ecuaciones como ecuaciones tipo Shroedinger.
Usaremos este método en dos backgrounds distintos: Schwarzschild AdS y el solitón AdS. En el primer caso obtenemos potenciales efectivos para ambos modos, axial y polar, y verificamos que coinciden con los potenciales encontrados en la literatura, también enfatizamos que la isoespectralidad se rompe cuando el espaciotiempo es asintóticamente AdS. En el segundo caso hacemos un análisis similar, logrando obtener una ecuación para las perturbaciones axiales la cual pudimos resolver numericaménte para determinar los modos normales del solitón AdS, mostrando que coinciden con los resultados encontrados en la literatura.
concluimos que el método de Chandrasekhar que fue originalmente planteado para espaciotiempos asintóticamente planos puede ser extendido exitosamente a espaciotiempos con constante cosmológica negativa, incluyendo espaciotiempos que son regulares en todas partes, como el solitón AdS.In this thesis we study the gravitational perturbations in four dimensional asymptotically anti-de Sitter (AdS) backgrounds using the approach developed by Chandrasekhar, which is based in a general time-dependent axisymmetric metric worked in the tetrad frame. This formalism allows to naturally decouple the perturbation of axial (odd) modes and polar (even) modes, and to express their equations as second order Schroedinger-like ones.
We apply the method to two different backgrounds: Schwarzschild-AdS and the AdS soliton. In the first case, we obtain effective potentials for both modes, axial and polar, and we verify that they correspond to the potentials found in literature by other methods and we emphasise how the isospectrality is broken by the presence of a negative cosmological constant. In the second case we perform a similar analysis, obtaining the differential equation for the axial perturbation. We were able to solve it numerically to obtain the normal modes of the AdS soliton, showing that they are in agreement with the results obtained by Constable and Myers in.
We conclude that Chandrasekhar’s approach originally formulated for asymptotically flat spacetimes, can be successfully extended to spacetimes with a negative cosmological constant, including spacetimes which are regular everywhere, such as the AdS soliton.ANID, Beca Magíster Nacional 22221854ANID, Proyecto FONDECYT 1221504ANID, Proyecto FONDECYT 1210635Facultad de Ciencias Físicas y MatemáticasDepartamento de FísicaConcepció
Desafíos en el montaje de viviendas panelizadas y estrategias para reducir la brecha entre su planificación y ejecución.
Get PDFTesis presentada para optar al grado de Magíster en Construcción Industrializada en MaderaLa investigación se centra en la aplicación de métodos modernos de construcción en madera para la industrialización de viviendas sociales en la Región del Biobío, Chile, analizando principalmente la etapa de montaje del caso “Vivienda Prototipo” del Proyecto Diseño para la Manufactura y el Montaje: Propuestas de Viviendas Sociales para la Región del Biobío, en donde se evidenció una diferencia de 2 días entre el tiempo de montaje planificado y el efectivamente ejecutado.
El problema de investigación reside en la brecha entre la planificación y la ejecución del montaje de una vivienda panelizada en entramado liviano, realizado por un equipo sin experiencia previa. La pregunta de investigación es: ¿Qué aspectos clave influyen en el tiempo de ejecución del montaje de una vivienda panelizada, y cuales deben considerarse o ajustarse para mejorar el proceso? Se plantea como hipótesis que el nivel de experiencia del equipo de montajistas, al requerir superar una curva de aprendizaje, es determinante para optimizar el proceso de montaje.
El objetivo general fue evaluar el proceso de montaje de la vivienda, enfocándose en los aspectos mejorables que reduzcan la brecha entre planificación y ejecución. Por ello, los objetivos específicos buscaron (1) analizar el progreso diario en la instalación de paneles y las diferencias por tipología de panel, clasificando dificultades según su origen, y (2) evaluar la respuesta del equipo ante factores recurrentes, definiendo estrategias de mejora.
La metodología de tipo explicativa proyectual con enfoque mixto, combinó métodos cuantitativos -mediante el análisis de videos time-lapse, bitácoras y observación directa para medir tiempos y observar procedimientos- con métodos cualitativos, a través de entrevistas individuales semiestructuradas montajistas y asesores de montaje. La información se codificó y organizó en matrices para identificar patrones y visualizar alternativas de mejora.
Se obtuvieron datos detallados sobre las actividades realizadas, los tiempos y procedimientos de instalación, las dificultades recurrentes, el progreso del montaje y las diferencias por tipología de panel, así como la percepción del equipo de montajistas, las estrategias implementadas y los requerimientos necesarios para el desarrollo más eficiente del proceso en futuras aplicaciones.The research focuses on the application of modern timber‐construction methods to the industrialization of social housing in Chile’s Biobío Region, with particular emphasis on the assembly phase of the “Prototype Housing” case study from the Design for Manufacture and Assembly Project: Social Housing Proposals for the Biobío Region. In this case, a two‐day discrepancy was observed between the planned and the actual assembly durations.
The core research problem lies in the gap between the planning and execution of a light‐frame, panelized dwelling assembly carried out by a team with no prior experience. The research question is: Which key factors influence the execution time of a panelized housing assembly, and which of these factors should be considered or adjusted to improve the process? The working hypothesis is that the assemblers’ level of experience—and the associated need to overcome a learning curve—is a decisive determinant in optimizing the assembly process.
The general objective was to evaluate the housing assembly process, focusing on aspects that can be improved to reduce the planning‐execution gap. Accordingly, the specific objectives were to (1) analyze daily progress in panel installation and differences by panel typology, classifying encountered difficulties according to their origin and (2) assess the team’s response to recurrent factors and define targeted improvement strategies.
A projective‐explanatory methodology with a mixed‐methods approach was employed. Quantitative data were gathered via time‐lapse video analysis, logbooks, and direct observation to measure durations and document procedures. Qualitative insights were obtained through semi‐structured, individual interviews with assemblers and assembly advisors. All information was coded and organized into matrices to identify patterns and to visualize potential improvement alternatives.
As a result, detailed data were obtained on the activities performed, installation durations and procedures, recurrent difficulties, assembly progress (including differences by panel typology), the assemblers’ perceptions, the strategies implemented, and the requirements necessary for a more efficient process in future applications.Facultad de Arquitectura, Urbanismo y GeografíaDepartamento de ArquitecturaConcepció
Guía para la inclusión de personas con discapacidad en el proyecto de conservación Campus Naturaleza Universidad de Concepción.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniera en Conservación de Recursos Naturales.Este estudio se centra en la creación de una guía informativa dirigida a los responsables de la toma de decisión del proyecto Campus Naturaleza Universidad de Concepción, con el fin de que puedan aplicar estrategias que garanticen una inclusión efectiva, que supere las barreras físicas, sociales y políticas en el acceso a la naturaleza para personas en situación de discapacidad. Para la elaboración de esta guía se definió un guion temático y se realizó una revisión bibliográfica de artículos, manuales y guías sobre accesibilidad a la naturaleza para personas con discapacidad. Este se divide en tres capítulos, el primero aborda conceptos clave relacionados con discapacidad e inclusión, y sobre la importancia del marco normativo nacional. El segundo capítulo se centró en las recomendaciones y criterios a tener en cuenta para garantizar la inclusión dentro del proyecto. Finalmente, el último capítulo ofrece pautas sugeridas por el World Wide Web Consortium, para optimizar la accesibilidad en los soportes digitales del proyecto, ya que también se considera un pilar que refuerza las acciones de educación y recreación en la naturaleza. De esta forma, se destacó la importancia de la accesibilidad como medio para un fin que es la inclusión, el papel que juega la planificación en los entornos naturales, así como su gestión y soportes digitales que facilitan el acceso a la información y ayudan a mejorar la calidad de vida de las personas.This study focuses on the creation of an informative guide addressed to the decision-makers of the Campus Naturaleza University of Concepcion project, so that they can apply specific methodologies to ensure effective inclusion that overcomes physical, social and political barriers. For the elaboration of this guide, a thematic script was defined and a bibliographic review of articles, manuals and guides on accessibility for people with disabilities was carried out. This thematic script is divided into three chapters. the first of which addresses key concepts related to disability and inclusion, and the importance of the national regulatory framework. The second chapter focused on the recommendations and criteria to be taken into consideration to ensure inclusion within the project. Finally, the last chapter offers guidelines suggested by the World Wide Web Consortium, to optimize accessibility in the digital supports of the project, as it is also considered a pillar that reinforces the actions of education and recreation in nature. In this way, the importance of accessibility as a means to an end that is inclusion, the role played by planning in natural environments, as well as its management and digital supports that facilitate access to information and help improve people’s quality life.Facultad de Ciencias ForestalesDepartamento de Manejo de Bosques y Medio AmbienteConcepció
Análisis de la generación eléctrica con microturbinas en la red de drenaje aguas lluvia en la ciudad de Puerto Montt.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniera AmbientalEl crecimiento urbano y el cambio climático han incrementado la necesidad de soluciones energéticas sostenibles. La generación de energía eléctrica utilizando los flujos de agua que circulan por las redes de drenaje de aguas lluvia es una alternativa emergente y respetuosa con el medioambiente, ya que aprovecha un recurso que no está siendo utilizado. En esta investigación, se evaluó la opción de implementar este sistema de generación en la ciudad de Puerto Montt debido a las abundantes lluvias y desniveles presentes en el lugar. Para ello, se analizó la factibilidad técnica y normativa de implementar microturbinas en la red de drenaje como una iniciativa municipal, determinando el colector más adecuado, la tecnología óptima y la generación de energía. Se emplearon datos pluviométricos y topográficos procesados con ArcGIS y Excel para la determinación del caudal de diseño, selección de microturbina y estimación de la energía anual generada por el potencial proyecto. Se aplicó el método de superación de precipitaciones y formula racional para la estimación del caudal de diseño, y el método de bandas de caudales propuesto por la Guía ESHA (2006) para la estimación de la energía. Los resultados indicaron que la mejor alternativa es la unión de los colectores S y U, debido a su mayor caudal combinado y menores restricciones legales/ambientales. La microturbina Pelton de 5 kW fue identificada como la opción más adecuada, con un tiempo de recuperación de inversión de 0,88 años. Además, la implementación del proyecto podría asegurar un abastecimiento eléctrico de un 10% a 50 hogares de la población aledaña. Sin embargo, el análisis normativo mostró que este tipo de iniciativas no se encuentra legisladas en Chile por lo que existe un vacío legal para su aplicación.Facultad de Ciencias AmbientalesDepartamento de Ingeniería AmbientalConcepció
Conocimiento y uso de herramientas de IA en el proceso de enseñanza-aprendizaje por docentes de matemáticas de enseñanza media en ejercicio en Chile.
No full textTesis presentada para optar al título de Profesor de MatemáticasEste estudio tiene como objetivo investigar el conocimiento y uso de herra mientas de inteligencia artificial (IA) por parte de docentes de matemáticas en la enseñanza media en Chile, centrándose en su aplicación en la planifi cación, implementación y evaluación del proceso de enseñanza-aprendizaje. La metodología empleada combina un enfoque cuantitativo y cualitativo a través de dos fases. En la primera fase se aplicó un cuestionario mixto, y en la segunda fase se implementó un grupo focal para complementar los resul tados de la primera fase. Los resultados obtenidos revelan, en general, un bajo nivel de conocimiento y utilización de herramientas de IA entre los profesores de matemáticas. Además, se evidenció que estos niveles varían según la dimensión. En La planificación los docentes declaran tener mayores niveles en comparación con las demás dimensiones, mientras que la implementación de la enseñan za presenta los niveles más bajos declarados. En cuanto a la evaluación, los docentes indican que utilizan la IA principalmente para la elaboración de ins trumentos, pero no la aplican con fines como la revisión y el análisis de re sultados. Esto se debe a que prefieren basarse en sus propios criterios de evaluación, los cuales consideran aspectos como el procedimiento y el contexto. Por otro lado, los docentes reconocen no haber recibido capacitaciones for males sobre el uso de herramientas de IA, no tienen conocimiento de la exis tencia de estas capacitaciones y, además, no realizan procesos de autoca pacitación. Como consecuencia, el uso de la IA se limita a aplicaciones bási cas, lo que refleja la necesidad de promover estrategias de formación que permitan a los profesores aprovechar el potencial completo de estas herra mientas en el ámbito educativo.This study aims to investigate the knowledge and use of artificial intelligence (AI) tools by mathematics teachers in secondary education in Chile, focusing on their application in the planning, implementation, and evaluation of the teaching-learning process. The methodology combines a quantitative and qualitative approach through two phases. In the first phase, a mixed ques tionnaire was applied, and in the second phase, a focus group was conduct ed to complement the results of the first phase. The results generally reveal a low level of knowledge and use of AI tools among mathematics teachers. Additionally, these levels vary depending on the dimension. In planning, teachers report higher levels compared to the other dimensions, while the implementation of teaching shows the lowest re ported levels. Regarding evaluation, teachers indicate that they primarily use AI for the development of assessment instruments but do not apply it for pur poses such as reviewing and analysing results. This is because they prefer to rely on their own evaluation criteria, which consider aspects such as proce dure and context. Moreover, teachers acknowledge that they have not received formal training on the use of AI tools, are unaware of the existence of such training, and do not engage in self-training processes. As a result, AI use is limited to basic applications, highlighting the need to promote training strategies that enable teachers to fully leverage these tools in education.Escuela de EducaciónDepartamento de Ciencias BásicasLos Ángele
Tolerancia al sodio de fungoides aislados de agua dulce y su potencial cultivo en medio alternativo.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a en Biotecnología Marina y Acuicultura.La adaptación a los cambios de salinidad en levaduras se consigue mediante modificaciones fisiológicas y la expresión genética de la célula que implica la regulación en los sistemas de transporte en la membrana plasmática que afecta la turgencia celular. Debido a su capacidad para producir compuestos bioactivos, como ácidos grasos poliinsaturados y carotenoides de alto valor nutricional, estos microorganismos se han convertido en un interesante objeto de estudio. No obstante, su uso para producir estos compuestos enfrenta desafíos, como el aislamiento de cepas con características óptimas para su cultivo masivo y de bajo costo. A pesar de los estudios ya existentes en levaduras, aún se desconoce en gran medida el efecto de la salinidad sobre el crecimiento celular y la producción de metabolitos secundarios. Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo fue investigar cepas de fungoides aisladas de agua dulce y su potencial para producir carotenoides cuando son sometidas a un gradiente de salinidad. Así también, se investigó su capacidad de utilizar una fuente de carbono alternativa, distinta a los medios comerciales para proyectar el posible escalamiento del bioproceso.
Se estudiaron 17 cepas de fungoides pigmentados aisladas a fines del invierno de 2023 y 2024, desde el Humedal Urbano Laguna Avendaño (Comuna de Quillón, Región de Ñuble, Chile). De estas, se seleccionaron dos cepas (Q4 y Q7), con un alto contenido de carotenoides totales para evaluar su respuesta frente a un gradiente de salinidad (0, 5, 10, 15, 20, 25 y 30 PSU). Los resultados muestran que ambas cepas son sensibles al incremento de la concentración de sal, no obstante, el crecimiento celular de Q4 correlaciona significativamente (p < 0,001) con el tiempo de cultivo a 0 PSU (control) y 30 PSU (r2= 0,95, r2=0,89, respectivamente). Para esta cepa, en las otras salinidades no se observó un crecimiento significativo. En contraste Q7 muestra un efecto inverso frente a la salinidad tipo “dosis respuesta” y logra llegar a la fase estacionaria más rápidamente (144 h) que Q4 (192 a 216 h). No obstante, en la fase estacionaria Q4 alcanza una mayor densidad celular a 30 PSU (56375 ± 11136), que Q7 (0PSU; 33000 ± 707 células/mL). Así también, al final del experimento la cepa Q4 mostró una mayor concentración de carotenoides totales (p=0,014, p < 0,05) que la cepa Q7, por lo tanto, fue la mejor candidata para explorar su crecimiento en glicerol como una fuente alternativa de carbono.
Los resultados del ensayo con glicerol p.a. para evaluar el potencial de escalamiento del cultivo de la cepa Q4 mostraron que su crecimiento promedio fue significativamente mayor (p < 0,05), en este substrato (38500 ± 22585 células/mL) que en medio Sabouraud (7075 ± 2619 células/mL). No obstante, al final del experimento la concentración de carotenoides totales no mostró diferencias significativas entre ambos medios.
En conclusión, el crecimiento de las cepas de levaduras aisladas de agua dulce es afectado por el incremento de la concentración de sal, sin embargo, Q4 es capaz de crecer a 30PSU como el control a 0PSU lo que demuestra que posee mecanismos de adaptación al incremento de salinidad que se activan sobre el umbral de los 25 PSU, en cambio, Q7 responde inversamente al incremento de salinidad, lo que demuestra que este tipo de organismos poseen más de un mecanismo adaptativo para enfrentar el estrés salino. Esta observación puede ser relevante en el desciframiento de la diversidad de mecanismos adaptativos de los fungoides facultativos. Así también, Q4 demostró tener el potencial de crecer en un medio alternativo, como el glicerol proveniente de la industria de biodiesel, que normalmente está contaminado con sodio. Finalmente, dado el reducido tiempo para realizar este seminario, los intentos para identificar molecularmente el tipo de microorganismo de la cepa Q4 fueron infructuosos, sin embargo, su morfología es consistente con el grupo de las levaduras. Mayor investigación al respecto debe ser realizada en este sentido.The adaptation to salinity changes in yeasts is achieved through physiological modifications and gene expression regulation, which involves adjustments in plasma membrane transport systems affecting cellular turgor. Due to their ability to produce bioactive compounds such as polyunsaturated fatty acids and high nutritional value carotenoids, these microorganisms have become an interesting subject of study. However, their use to produce these compounds faces challenges, such as the isolation of strains with optimal characteristics for large-scale and cost-effective cultivation. Despite existing studies on yeasts, the effect of salinity on cell growth and secondary metabolite production remains largely unknown. Therefore, the objective of this study was to investigate fungal strains isolated from freshwater and their potential to produce carotenoids when subjected to a salinity gradient. Additionally, their ability to utilize an alternative carbon source, different from commercial media, was explored to assess the feasibility of scaling up the bioprocess.
Seventeen pigmented fungal strains were isolated in late winter 2023 and 2024 from the Humedal Urbano Laguna Avendaño (Quillón Commune, Ñuble Region, Chile). Two strains (Q4 and Q7) with high total carotenoid content were selected to evaluate their response to a salinity gradient (0, 5, 10, 15, 20, 25, and 30 PSU). The results showed that both strains were sensitive to increasing salt concentrations. However, Q4's cell growth significantly correlated (p < 0.001) with culture time at 0 PSU (control) and 30 PSU (r²= 0.95, r²=0.89, respectively). No significant growth was observed at other salinities for this strain. In contrast, Q7 exhibited an inverse "dose-response" effect to salinity, reaching the stationary phase more rapidly (144 h) than Q4 (192 to 216 h). However, in the stationary phase, Q4 reached a higher cell density at 30 PSU (56,375 ± 11,136 cells/mL) compared to Q7 (0 PSU; 33,000 ± 707 cells/mL). Additionally, at the end of the experiment, Q4 had a higher total carotenoid concentration (p=0.014, p < 0.05) than Q7, making it the best candidate for further exploration of its growth in glycerol as an alternative carbon source.
The results of the glycerol p.a. assay to evaluate the scaling potential of Q4 showed that its average growth was significantly higher (p < 0.05) in this substrate (38,500 ± 22,585 cells/mL) than in Sabouraud medium (7,075 ± 2,619 cells/mL). However, at the end of the experiment, total carotenoid concentration showed no significant differences between the two media.
In conclusion, the growth of yeast strains isolated from freshwater is affected by increasing salt concentration. However, Q4 can grow at 30 PSU similarly to the control at 0 PSU, demonstrating its ability to activate adaptive mechanisms above the 25 PSU threshold. In contrast, Q7 exhibits an inverse response to increasing salinity, indicating that these organisms possess multiple adaptive mechanisms to cope with salt stress. This observation may be relevant to deciphering the diversity of adaptive mechanisms in facultative fungal species. Additionally, Q4 demonstrated the potential to grow in an alternative medium, such as glycerol from the biodiesel industry, which is typically contaminated with sodium. Finally, due to the limited time available for this study, attempts to molecularly identify the Q4 strain were unsuccessful. However, their morphology is consistent with the yeast group. Further research is needed in this regard.Facultad de Ciencias Naturales y OceanográficasDepartamento de OceanografíaConcepció
Diseño de ala con capacidad de cambio de forma mediante impresión 3D.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Aeroespacial.Este estudio presenta el diseño y análisis de un ala flexible con capacidad de cambiar su geometría, pensada para ser impresa en 3D. El proyecto, basado en un perfil NACA 2412 y un mecanismo tipo fishBAC inspirado en las espinas de peces, busca reemplazar flaps tradicionales con una superficie más prolija, reduciendo el arrastre y mejorando la eficiencia aerodinámica. Las simulaciones CFD y de movimiento muestran su viabilidad técnica para aplicaciones en aeronaves pequeñas y su potencial para optimizar peso, complejidad mecánica y consumo energético.This study presents the design and analysis of a flexible wing with the ability to change its geometry, designed to be 3D printed. The project, based on a NACA 2412 profile and a fishBAC-type mechanism inspired by fish bones, seeks to replace traditional flaps with a cleaner surface, reducing drag and improving aerodynamic efficiency. The CFD and motion simulations show the technical feasibility for applications in small aircraft and its potential to optimize weight, mechanical complexity and energy consumption.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció
Análisis de la resistencia a la abrasión de cermets Fe-SIC para aplicaciones mineras.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Mecánico/a.El presente trabajo analiza la resistencia al desgaste por abrasión del cermet Fe-SiC, material compuesto por hierro (Fe) y carburo de silicio (SiC), con potencial aplicación en la industria minera. Para evaluar su comportamiento tribológico, se realizaron ensayos normalizados según las normas ASTM G65 (abrasión de bajo esfuerzo) y ASTM B611 (abrasión de alto esfuerzo), comparando los resultados con materiales convencionales como el acero SAE 1020 y el acero SAE 4140 templado.
Bajo la norma ASTM G65, el cermet Fe-SiC presentó una pérdida de volumen promedio de 142,95 mm³, mientras que el acero 1020 alcanzó 156,11 mm³, lo que equivale a una reducción del 9,2% en favor del Fe-SiC. Sin embargo, esta mejora es marginal considerando la complejidad y costo de fabricación del cermet.
En contraste, los ensayos ASTM B611 demostraron una notable superioridad del cermet Fe-SiC. Este material registró una pérdida de volumen de solo 2,51 mm³ frente a un promedio de 105,42 mm³ para el acero 4140 templado, lo que representa una disminución del 97,6% en la pérdida de volumen.
Los resultados permiten concluir que el cermet Fe-SiC es una alternativa viable para aplicaciones industriales donde predominen condiciones de alta carga y abrasión intensa, como en entornos mineros. No obstante, en escenarios de bajo esfuerzo, su desempeño no justifica plenamente los mayores costos de producción.
Finalmente, se propone como línea futura de investigación evaluar el efecto de variables adicionales, tales como la temperatura de operación y la naturaleza del abrasivo, para determinar cómo estas influyen en la resistencia al desgaste del material.This study analyzes the abrasion wear resistance of Fe-SiC cermet, a composite material composed of iron (Fe) and silicon carbide (SiC), with potential applications in the mining industry. To assess its tribological behavior, standardized tests were conducted according to ASTM G65 (low-stress abrasion) and ASTM B611 (high-stress abrasion), comparing the results with conventional materials such as SAE 1020 steel and quenched SAE 4140 steel.
Under ASTM G65 conditions, the Fe-SiC cermet exhibited an average volume loss of 142.95 mm³, whereas SAE 1020 steel reached 156.11 mm³, representing a 9.2% reduction in favor of the cermet. However, this improvement is considered marginal given the complexity and manufacturing costs associated with Fe-SiC.
In contrast, the ASTM B611 tests demonstrated a remarkable superiority of the Fe-SiC cermet, which recorded a volume loss of only 2.51 mm³ compared to an average of 105.42 mm³ for quenched SAE 4140 steel equivalent to a 97.6% reduction in wear.
These results indicate that Fe-SiC is a viable alternative for industrial applications involving high loads and intense abrasion, such as those commonly found in mining environments. However, under low-stress conditions, its performance does not fully justify the higher production costs.
Finally, future research should address the influence of additional variables such as operating temperature and abrasive type on the wear resistance of the material.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció
Evaluación técnica, económica y ambiental del reemplazo de refuerzo de acero por fibras PET recicladas en losas apoyadas sobre terreno.
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Civil Mecánico/a.La industria de la construcción representa uno de los sectores más intensivos en el uso de recursos, con alta demanda de materiales como el hormigón y el acero, cuyos procesos productivos generan elevados impactos ambientales. La producción de cemento representa cerca del 8 % de las emisiones globales de CO₂, mientras que el acero requiere alta energía y presenta una fuerte dependencia de importación en países como Chile. En paralelo, la acumulación de residuos plásticos, especialmente PET, ha motivado su valorización como insumo en nuevos materiales. En este contexto, el uso de fibras recicladas de PET en hormigón aparece como una alternativa prometedora en términos técnicos, ambientales y económicos.
Este trabajo tiene como objetivo evaluar la factibilidad técnica, económica y ambiental de usar PET reciclado como refuerzo en el hormigón, con énfasis en su viabilidad como sustituto del acero en losas apoyadas sobre terreno. Se analiza su efecto en la resistencia mecánica, el control de fisuración y el comportamiento postfisura, considerando su aplicación en elementos de baja exigencia estructural.
La metodología incluyó una revisión bibliográfica del estado del arte, un análisis estadístico de resultados experimentales, y la evaluación de criterios normativos aplicables. Se desarrolló un diseño comparativo de losas con malla de acero y con fibras R-PET, seguido de un análisis económico y ambiental con enfoque de ciclo de vida adaptado al contexto chileno.
Los resultados indican que, en promedio, con una dosificación del 1 % en volumen y fibras de entre 30 y 50 mm de longitud, se logra un buen equilibrio de propiedades en el hormigón, manteniendo su resistencia a compresión y trabajabilidad, y permitiendo mejorar la resistencia a flexión, el control de fisuración y la tenacidad. Sin embargo, para reemplazar una malla de uso convencional en losas apoyadas sobre terreno, se determinó que una dosificación de solo 0,24 % en volumen sería suficiente. Aunque este volumen es inferior a lo estimado como óptimo, resultaría adecuada para aportar resistencia postfisura y control de agrietamiento en aplicaciones de baja exigencia estructural, donde el hormigón ya cumple por sí solo con la resistencia base requerida.
El diseño con fibras PET mostró una reducción de hasta un 24 % en el costo por metro cuadrado de superficie de losa, así como una disminución de aproximadamente un 12 % en las emisiones de CO₂e por unidad de superficie, en comparación con el uso de refuerzo con malla electrosoldada.
Se concluye que las fibras recicladas de PET constituyen una alternativa viable para sustituir parcialmente el acero en losas apoyadas, especialmente en aplicaciones de baja exigencia. Esta solución permite valorizar residuos plásticos, reducir costos y avanzar hacia una construcción más sostenible.The construction industry is one of the most resource-intensive sectors, with high demand for materials such as concrete and steel, whose production processes generate significant environmental impacts. Cement production accounts for approximately 8% of global CO₂ emissions, while steel requires high energy input and presents strong import dependency in countries like Chile. In parallel, the accumulation of plastic waste—particularly PET—has driven its valorization as a raw material in the development of new construction products. In this context, the use of recycled PET fibers in concrete emerges as a promising alternative from technical, environmental, and economic perspectives.
This study aims to assess the technical, economic, and environmental feasibility of using recycled PET as reinforcement in concrete, with emphasis on its viability as a substitute for steel in ground supported slabs. Its effects on mechanical strength, crack control, and post-cracking behavior are analyzed, considering its application in elements with low structural demands.
The methodology included a state-of-the-art literature review, a statistical analysis of experimental results, and an evaluation of relevant design standards. A comparative slab design was developed using welded wire mesh and R-PET fibers, followed by an economic and environmental life cycle analysis adapted to the Chilean context.
The results indicate that, on average, a dosage of 1% by volume with fiber lengths between 30 and 50 mm achieves a good balance of concrete properties, maintaining compressive strength and workability while improving flexural strength, crack control, and toughness. However, to replace conventional mesh in ground-supported slabs, a dosage of only 0.24% by volume was found to be sufficient. Although this volume is lower than the optimal dosage estimated in the literature, it would still be adequate to provide post-cracking resistance and crack control in low-demand structural applications, where concrete alone already meets the basic strength requirements.
The PET fiber-reinforced slab design showed a reduction of up to 24% in cost per square meter of slab surface, as well as an approximate 12% decrease in CO₂e emissions per unit area, compared to slabs reinforced with welded wire mesh.
It is concluded that recycled PET fibers are a viable alternative to partially replace steel in ground supported slabs, particularly in low-demand applications. This solution allows for the valorization of plastic waste, cost reduction, and progress toward more sustainable construction practices.Facultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaConcepció
Efecto de la aplicación de podas intensivas, reguladores de crecimiento vegetal y fertilización en la productividad de plantas madre de quillay (Quillaja saponaria).
No full textTesis presentada para optar al título de Ingeniero/a Forestal.Quillaja saponaria es un árbol endémico de Chile con gran importancia económica y ecológica, debido a su alto contenido de saponinas y su adaptabilidad a ambientes áridos. Este estudio evaluó el efecto de la intensidad de poda, el uso de reguladores de crecimiento vegetal (AIB y BAP) y la fertilización en la producción de estacas enraizables en plantas madre. Se diseñó un experimento en bloques completos al azar, utilizando 180 plantas, de una temporada, sometidas a distintos tratamientos. Los análisis estadísticos (ANOVA y prueba de Tukey) indicaron que la poda y la fertilización tuvieron efectos significativos en la producción de estacas. La poda al 20% generó la mayor cantidad de estacas, mientras que podas intensivas (60%-80%) redujeron significativamente su producción. Aunque la fertilización mostró un efecto estadísticamente significativo, las plantas sin fertilización produjeron más estacas. Esto podría explicarse por una respuesta adaptativa a la menor disponibilidad de nutrientes, favoreciendo la propagación vegetativa. Además, la fertilización puede haber promovido un mayor crecimiento general de la planta, desviando recursos que, en ausencia de fertilización, habrían sido destinados a la producción de estacas. En contraste, los reguladores de crecimiento no presentaron efectos relevantes en este estudio. Estos resultados sugieren que una poda moderada es clave para optimizar la propagación vegetativa de Q. saponaria, mientras que el impacto de la fertilización y los reguladores de crecimiento merece ser investigado en mayor profundidad.Quillaja saponaria is an endemic tree species of Chile with significant economic and ecological importance due to its high saponin content and adaptability to arid environments. This study evaluated the effect of pruning intensity, the use of plant growth regulators (IBA and BAP), and fertilization on the production of rootable cuttings in mother plants. A randomized complete block experiment was designed, using 180 one-season plants subjected to different treatments. Statistical analyses (ANOVA and Tukey test) indicated that pruning and fertilization had significant effects on cutting production. Pruning at 20% generated the highest number of cuttings, while intensive pruning (60%-80%) significantly reduced production. Although fertilization showed a statistically significant effect, unfertilized plants produced more cuttings. This could be explained by an adaptive response to lower nutrient availability, favoring vegetative propagation. Additionally, fertilization may have promoted greater overall plant growth, diverting resources that, in the absence of fertilization, would have been allocated to cutting production. In contrast, plant growth regulators had no relevant effects in this study. These results suggest that moderate pruning is key to optimizing the vegetative propagation of Q. saponaria, while the impact of fertilization and growth regulators warrants further investigation.Facultad de Ciencias ForestalesDepartamento de SilviculturaConcepció