http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67994 Maestría en Ciencias de la Tierra 2026-04-15T20:26:35Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68011 Title: Uso de materiales reciclados como reemplazo parcial del agregado fino en el concreto Authors: Franco Quiñonez, Valeria Doménica; García Troncoso, Natividad Leonor, Director Abstract: CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. The development of the construction industry involves high consumption of natural resources and considerable waste generation. In search of more sustainable alternatives, this research evaluates the performance of concrete when partially replacing fine aggregate with rice husk ash (RHA), polyethylene terephthalate (PET), and shredded waste tire rubber at substitution levels of 2.5%, 5%, and 10%. Mixtures were prepared following ASTM standards, evaluating mechanical and physical properties (compressive strength, tensile strength, modulus of elasticity, air content, density, and workability), complemented by microstructural (SEM) and thermogravimetric (TGA) analyses. The results showed that the incorporation of these materials affected the mechanical properties; however, rice husk ash presented the least impact on compressive and tensile strength due to its pozzolanic nature; PET showed less impact on early-age strengths, while rubber exhibited a lower loss in modulus of elasticity compared to the other materials. TGA analysis revealed non-linear thermal behavior with increasing substitution percentages. It is concluded that substitutions of up to 5% provide a balance between sustainability and structural performance. Keywords: fine aggregate, shredded rubber, rice husk ash, PET, mechanical properties. Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. El desarrollo de la industria de la construcción implica un alto consumo de recursos naturales y una considerable generación de residuos. Con el fin de buscar alternativas más sostenibles, esta investigación evalúa el comportamiento del hormigón al sustituir parcialmente el agregado fino por ceniza de cascarilla de arroz (CCA), polietileno tereftalato (PET) y caucho triturado de neumáticos, en proporciones del 2.5 %, 5 % y 10 %. Se elaboraron mezclas según normas ASTM, evaluando propiedades mecánicas y físicas (resistencia a compresión, tracción, módulo de elasticidad, contenido de aire, densidad y trabajabilidad), complementadas con análisis microestructural (SEM) y termogravimétrico (TGA). Los resultados mostraron que la incorporación de estos materiales afectó las propiedades mecánicas; sin embargo, la ceniza de cascarilla de arroz presentó la menor afectación en la resistencia a compresión y tracción debido a su naturaleza puzolánica; el PET mostró menor afectación en las resistencias iniciales, mientras que el caucho tuvo una menor pérdida en el módulo de elasticidad en comparación con los otros materiales. El análisis TGA reveló comportamientos térmicos no lineales con el aumento del porcentaje de sustitución. Se concluye que sustituciones de hasta 5 % permiten un equilibrio entre sostenibilidad y desempeño estructural. 2025-01-01T00:00:00Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68010 Title: Integración de índices espectrales y precipitación para la evaluación de parámetros morfométricos en ríos tropicales Authors: Dueñas Tovar, Kenny Jairo; Morante Carballo, Fernando Enrique, Director Abstract: CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. The changes in the trajectories of the main axis of a river is one of the most studied topics within fluvial geomorphology due to the rapidity of the physical changes that the fluvial channels present under the influences of environmental elements (e.g. precipitation). Because these changes present a considerable randomness, this has an impact on the design of local management plans. In this way, the objective is to analyze the meander migration event in a river within the Ecuadorian coast (Pedro Carbo River) by integrating remote sensing data, precipitation and classification algorithms for the identification of trends and suggestions for river landscape management strategies. To achieve this, a four-stage workflow was carried out: (i) data collection and processing, (ii) calculation of morphometric parameters, (iii) analysis of climatic influences and (iv) generation of management guidelines. The results showed that the classification model achieves satisfactory results in water/soil discrimination, with an accuracy that exceeds 80% of correct answers for obtaining water bodies. Meanwhile, the calculation of morphometric parameters such as sinuosity and lateral migration, allowed contemplating at least six areas where the river reaches values greater than 1.5 (very sinuous), and absolute displacements greater than 300 meters, respectively. Additionally, a delay analysis showed that for the study area the relationship of precipitation with horizontal displacements can be explained with at least one period immediately prior to the change. Finally, a hierarchical management analysis (AMRO) suggested that there are different hydrological responses in the area, suggesting proposals such as revegetation and natural barriers. In summary, this study constitutes an essential resource for the consideration of the behavior of river dynamics in the subtropical zone of the Ecuadorian coast and showing how morphometric and hydroclimatic data can be integrated for the development of preventive management of the effects of changes in the river landscape. Keywords: fluvial, lateral shift, remote sensing, sinuosity Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. Los cambios de las trayectorias del eje principal de un río es uno de los tópicos más estudiados dentro de la geomorfología fluvial por la rapidez de los cambios físicos que presentan los canales fluviales bajo influencias de elementos del entorno (ej. precipitación). Debido a que dichos cambios presentan una aleatoriedad considerable esto repercute en el diseño de los planes de gestión locales. De tal manera, el objetivo es analizar el evento de migración de meandros en un río dentro de la costa ecuatoriana (R. Pedro Carbo) mediante la integración de datos de teledetección, precipitación y algoritmos de clasificación para la identificación de tendencias y sugerencias de estrategias de manejo del paisaje fluvial. Para conseguirlo, se realizó un flujo de trabajo de cuatro etapas: (i) obtención y procesamiento de datos, (ii) cálculo de parámetros morfométricos, (iii) análisis de influencias climáticas y (iv) generación de directrices de gestión. Los resultados evidenciaron que el modelo de clasificación consigue resultados satisfactorios en la discriminación agua/suelo, con una precisión que supera el 80% de aciertos para la obtención de cuerpos de agua. Mientras, el cálculo de los parámetros morfométricos como sinuosidad y migración lateral, permitió contemplar al menos seis zonas donde el río alcanza valores mayores a 1.5 (muy sinuosos), y desplazamientos absolutos mayores a 300 metros, respectivamente. Adicionalmente, un análisis de retraso evidenció que para el área de estudio la relación de la precipitación con los desplazamientos horizontales pueden explicarse con al menos un período inmediatamente anterior al cambio. Finalmente, un análisis de gestión jerarquizado (AMRO), planteó que existen respuestas hidrológicas diferentes en el área, sugiriendo propuestas como revegetación y barreras naturales. En síntesis, este estudio constituye un recurso esencial para la consideración del comportamiento de la dinámica de los ríos en la zona subtropical de la costa ecuatoriana y mostrando cómo los datos morfométricos e hidroclimáticos pueden ser integrados para el desarrollo de una gestión preventiva de los efectos de los cambios del paisaje fluvial 2025-01-01T00:00:00Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68009 Title: Acidificación de aguas de distinta salinidad mediante electrodiálisis bipolar: Evaluación cinético-energética y su aplicación en la recuperación mejorada de Petróleo Authors: Verdezoto Intriago, Steeven Joffre; Valverde Armas, Priscila Estefanía, Director Abstract: CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. Approximately 30% of anthropogenic CO2 emissions are absorbed by water bodies, storing up to 130 times more CO2 than the atmosphere. In this context, the extraction of CO2 from waters with different salinities was evaluated by combining a bipolar membrane electrodialysis system with a fluid injection system for enhanced oil recovery purposes. The study analyzed how voltage and volume affect kinetics, energy consumption, and ion transport. The produced acidified water was applied as an injection fluid for enhanced oil recovery (EOR), studying rock wettability mechanisms and the influence of the salinity gradient on the injection front distribution. It was found that higher voltage accelerates acidification, while the presence of HCO3- delays it. Furthermore, energy consumption increases with salinity, i.e., 1.02 kWh/kg CO2 (freshwater) vs 1.86 kWh/kg CO2 (seawater). In the acidified water, the concentration of Na+ and Cl- increased, while K+ and HCO3- decreased. These changes in the hydrochemistry of the acidified water improved crude oil recovery by up to 6% in all water types. Finally, it was identified that a high salinity gradient between the injection fluid and the formation water promotes homogeneous sweeping of the porous medium. Overall, these results demonstrate that BPMED is a competitive technology that integrates CO2 capture with EOR, linking climate mitigation with crude oil extraction processes and opening a path toward sustainable and scalable solutions. Keywords: SEC, oil-flotation, EOR, FluidFlower, porous media. Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. Alrededor del 30% de las emisiones antropogénicas de CO2 son absorbidas por cuerpos de agua, almacenando hasta 130 veces más CO2 que la atmósfera. En este contexto, se evaluó la extracción de CO2 a partir de aguas con distintas salinidades combinando un sistema de electrodiálisis con membranas bipolares con uno de inyección de fluido con propósitos de recobro mejorado de petróleo. El estudio analizó cómo el voltaje y volumen afectan a la cinética, el consumo energético y el transporte iónico. El agua acidificada producida se aplicó como fluido de inyección para el recobro mejorado de petróleo (EOR) estudiando los mecanismos de mojabilidad de la roca y la influencia del gradiente de salinidad en la distribución del frente de inyección. Se encontró que un mayor voltaje acelera la acidificación, mientras que la presencia de HCO3- la retrasa. Además, el consumo energético aumenta con la salinidad, i.e., 1.02 kWh/kg CO2 (agua dulce) vs 1.86 kWh/kg CO2 (agua de mar). En el agua acidificada la concentración de Na+ y Cl- aumentó, mientras K+ y HCO3- disminuyeron. Estos cambios en la hidroquímica del agua acidificada mejoraron la recuperación de crudo hasta un 6 % en todos los tipos de agua. Finalmente, se identificó que un alto gradiente de salinidad entre el fluido de inyección y el agua de formación favorece un barrido homogéneo del medio poroso. En conjunto, estos resultados demuestran que la BPMED es una tecnología competitiva que integra la captura de CO2 con el EOR, vinculando mitigación climática con procesos de extracción de crudo y abre un camino hacia soluciones sostenibles y escalables. 2025-01-01T00:00:00Z http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/68008 Title: Caracterización hidroquímica e isotópica de los recursos hídricos en el área minera Santa Rosa, Ecuador Authors: Villamar Marazita, Karla Maytee; Valverde Armas, Priscila Estefania, Director Abstract: CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. This research examined the hydrochemical and isotopic composition of water resources in the Santa Rosa mining area, Ecuador, with the objective of identifying the processes that influence the chemical composition of water, its origin, and potential contamination sources. The study emphasizes the influence of anthropogenic activities on water quality. Sampling campaigns, between 2022 and 2024, were carried out during both dry and rainy seasons. Surface water samples were collected from the Santa Rosa River and its tributaries, while groundwater samples were obtained from nearby commercial wells. Analyses included major ions (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺, HCO₃⁻, SO₄²⁻, Cl⁻, NO₃⁻) and isotopes (18O, 2H, ³H, δ³⁴S-SO₄²⁻, and δ¹⁸O-SO₄²⁻), and the data interpretation combined hydrochemical diagrams, multivariate statistical analysis, and geospatial analysis. Results revealed that surface waters predominantly exhibit SO₄²⁻-Ca²⁺ and HCO₃⁻-Ca²⁺ facies, whereas groundwater is mainly of the Cl⁻-Na⁺ type. The chemistry of surface water is primarily regulated by rock-water interactions, while marine evaporites dominate groundwater chemistry. Isotopic signature of δ18O and δ2H confirm a meteoric origin for the sampled waters. Sulfate in surface water is linked to atmospheric deposition and the oxidation of sulfur compounds, while elevated SO₄²⁻ concentrations in groundwater result from evaporite dissolution. This study provides the first comprehensive hydrochemical and isotopic assessment of water resources in a mining-impacted area in Ecuador, generating valuable baseline information to guide the sustainable management of water under mining influence. Keywords: Water quality, Water-rock interaction, Isotope analyses, Sulfate isotopes, Water management. Description: CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. Este estudio analiza las características hidroquímicas e isotópicas de los recursos hídricos en el cantón Santa Rosa, Ecuador, con el objetivo de comprender los procesos que influyen en la composición química del agua, su origen y las fuentes de contaminación. La investigación se enfoca en evaluar el impacto de las actividades antropogénicas sobre la calidad del agua. Entre 2022 y 2024, se recolectaron muestras de agua durante las estaciones seca y lluviosa. Las muestras de agua superficial se tomaron del río Santa Rosa y sus afluentes, mientras que las muestras de agua subterránea se obtuvieron de pozos comerciales. Se analizaron los iones mayoritarios (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺, HCO₃⁻, SO₄²⁻, Cl⁻, NO₃⁻) e isótopos (¹⁸O, ²H, ³H, δ³⁴S-SO₄²⁻ y δ¹⁸O-SO₄²⁻). Los datos fueron procesados mediante diagramas hidroquímicos, análisis estadísticos multivariados y análisis geoespacial. Los resultados revelaron que las aguas superficiales se caracterizan por composiciones del tipo Ca²⁺-SO₄²⁻ y Ca²⁺-HCO₃⁻ mientras que el agua subterránea se identificó como del tipo Na⁺-Cl⁻. La química del agua superficial está influida principalmente por interacciones roca-agua, mientras que la presencia de evaporitas domina la química del agua subterránea. Los isótopos ¹⁸O y ²H sugieren que el agua proviene principalmente de fuentes meteóricas. La fuente de SO₄²⁻ en el agua superficial se atribuye a la deposición atmosférica y a la oxidación de compuestos de azufre, mientras que la disolución de evaporitas es el principal factor que determina las concentraciones de SO₄²⁻ en el agua subterránea. Este estudio representa el primer análisis integral hidroquímico e isotópico de los recursos hídricos en un área minera del Ecuador, proporcionando datos cruciales para la gestión sostenible de los recursos hídricos en zonas impactadas por la minería. 2025-01-01T00:00:00Z