Ingeniería Civil

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    Comportamiento físico-mecánico de vigas de concreto modificado con material cementante de residuos de caldera
    (Universidad del Valle, 2026) Caro Giraldo, Sarah María; Thomson, Peter; Castillo, Bryan; GRUPO DE INVESTIGACIÓN
    Este trabajo de investigación evalúa el potencial de la ceniza de fondo, un subproducto de la combustión de biomasa, como material alternativo en la sustitución parcial del cemento Portland en la elaboración de morteros y vigas de concreto. El estudio surge como respuesta a la necesidad de reducir el impacto ambiental asociado a la producción de cemento y promover el aprovechamiento de residuos industriales. Inicialmente, se realizó la caracterización física y química de la ceniza de fondo, identificando un alto contenido de sílice y alúmina, lo que sugiere un posible comportamiento puzolánico. Posteriormente, se diseñaron mezclas con diferentes porcentajes de reemplazo de cemento, evaluando su comportamiento en estado fresco y endurecido. En morteros, se analizaron propiedades como la densidad y la resistencia a la compresión a distintas edades. En vigas de concreto, se estudió el comportamiento mecánico mediante ensayos de flexión, considerando parámetros como la resistencia a la flexión, la rigidez inicial, la energía disipada y el modo de falla. Los resultados evidenciaron que, para bajos porcentajes de sustitución, la ceniza de fondo puede contribuir a mantener propiedades mecánicas comparables a las de una mezcla convencional. Sin embargo, a mayores niveles de reemplazo, se observa una disminución significativa en la resistencia y rigidez, asociada a la menor reactividad del material. A pesar de ello, su uso representa una alternativa viable desde el punto de vista ambiental, especialmente en aplicaciones no estructurales o de baja exigencia, aportando al desarrollo de soluciones más sostenibles en la construcción.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Análisis de la anisotropía de los suelos lateríticos del sector La Luisa, oeste de Cali
    (Universidad del Valle, 2025) Cardona Burbano, Camilo; Marcillo Canacuan, Jhon Alexander; Duque Arango, Diego; GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA DE RECURSOS HÍDRICOS Y SUELOS
    El análisis de la anisotropía de los suelos lateríticos en el sector La Luisa, al suroeste de Cali, zona caracterizada por su topografía montañosa y variedad geológica. La investigación surge de la necesidad de comprender cómo la disposición y orientación de las partículas del suelo influyen en sus propiedades mecánicas e hidráulicas, considerando que en la práctica geotécnica comúnmente se asume isotropía, lo cual puede conducir a leves variaciones en el diseño y evaluación de la estabilidad de taludes. La metodología se desarrolló en tres fases dando como inicio el reconocimiento de campo, donde se identificaron cortes naturales y se excavó una calicata de 1.50 m, consecutivo a esto se realizó la caracterización estratigráfica, en la cual se describieron dos horizontes diferenciados (una capa orgánica superficial y un horizonte laterítico rojizo); y por ultimo ensayos de laboratorio, que incluyeron pruebas de límites de Atterberg, corte directo y consolidación, realizados en muestras extraídas en orientaciones horizontal y vertical. Los resultados evidenciaron que los suelos lateríticos de la zona presentan anisotropía moderada, con variaciones notorias en cohesión, ángulo de fricción y permeabilidad según la orientación de la muestra. Se observó que la resistencia al corte aumenta con la carga normal aplicada, aunque con diferencias en la pendiente de la recta de Mohr- Coulomb, lo cual confirma la influencia de la anisotropía estructural. Asimismo, el perfil de meteorización reveló un alto grado de alteración química, asociado a la presencia de óxidos de hierro y aluminio, que condiciona la textura limo-arcillosa y la alta retención de humedad del suelo. En conclusión, la investigación demuestra que considerar la anisotropía en los análisis geotécnicos permite obtener factores de seguridad más representativos, aportando soluciones al diseño de estabilización para los taludes en la región occidental de Cali. Los hallazgos constituyen una base sólida para la aplicación de metodologías más realistas en la ingeniería civil local y para futuros estudios en suelos con características similares.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Análisis comparativo de resultados de parámetros estructurales y cantidades de materiales estructurales de edificaciones diseñadas usando el documento AIS 114 - 17 y el Reglamento NSR-10
    (Universidad del Valle, 2026) Zapata Castro, Sebastián; AREIZA PALMA, GILBERTO; Madera, Carlos Alberto; GRUPO DE INVESTIGACIÓN
    Este proyecto desarrolla una investigación de tipo predictivo–explicativo con enfoque analítico, orientada a estudiar el comportamiento estructural de una edificación de concreto reforzado diseñada bajo los lineamientos de la NSR-10 y de la AIS 114-17, comparando la resistencia de ambos sistemas estructurales. La investigación integra análisis estructurales lineales y no lineales, incluyendo la aplicación del análisis pushover, con el fin de cuantificar la capacidad resistente, la evolución de la plastificación y el nivel de desempeño alcanzado ante la demanda sísmica considerada.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Efecto del pre-secado de pines en la capacidad de carga compresiva de columnas de Pinboo
    (Universidad del Valle, 2026) Ordóñez Tapia, Juan Alejandro; García Alvarez, José Jaime
    Este trabajo de grado propone el uso de latas de Guadua angustifolia Kunth para la construcción de miembros estructurales. Las latas son listones que se pueden obtener fácilmente mediante cortes longitudinales de culmos. Estas latas se unieron mediante pines de guadua para formar los miembros, técnica esta que se suele denominar bambú laminado con pines (pin laminated bamboo) o Pinboo. La investigación evaluó el efecto del presecado de pines sobre la capacidad de carga a compresión de columnas. Se caracterizaron las propiedades mecánicas de la guadua y los prototipos se sometieron a compresión. El mejor prototipo se obtuvo con interferencia mecánica, un espaciamiento de pines de 100 mm y una sección transversal con orientación cara externa–cara externa de las latas, el cual arrojó un esfuerzo crítico de pandeo promedio de 6.3 MPa (CV= 23%, n=7), para una esbeltez de 128. El secado previo de los pines facilitó el ensamble sin reducir capacidad compresiva de los elementos. Se probaron otros prototipos con latas conectadas lateralmente con tornillos autoperforantes, los cuales mostraron una capacidad de carga aproximadamente el doble de los modelos anteriores. Finalmente, los resultados de modelos de elementos finitos fueron consistentes con los experimentales, lo cual validó su uso para predecir el comportamiento de columnas de mayor escala. Los resultados muestran que la configuración con interferencia mecánica, espaciamiento de pines de 100 mm y una sección transversal con orientación cara externa–cara externa es viable para la construcción de columnas Pinboo. Además, el secado de los pines facilita su instalación pero no modifica el comportamiento mecánico.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Estabilización de material granular con material reciclado de concreto asfáltico
    (Universidad del Valle, 2026) Hoyos Guerrero, Andersson; García Mayor, Luis Gonzalo; Duque Arango, Diego
    “Estabilización de material granular con material reciclado de concreto asfáltico” es un trabajo de investigación orientado a evaluar la viabilidad técnica y económica del uso de pavimento asfáltico reciclado (RAP) en la estabilización de materiales granulares para infraestructura vial. A través de ensayos de laboratorio y análisis comparativos, se estudia el comportamiento mecánico de mezclas con diferentes porcentajes de RAP, determinando su capacidad portante, cumplimiento normativo y posibles aplicaciones en subbases, afirmados y rellenos estructurales. Los resultados evidencian que la incorporación de RAP puede representar una alternativa sostenible para reducir costos, disminuir el uso de materiales vírgenes y promover prácticas de construcción más amigables con el medio ambiente en proyectos viales.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Parametric characterization of ankle kinematics for inverse dynamics–based human–structure interaction models
    (Universidad del Valle, 2026) Perlaza Rivadeneira, Clara Marcela; Castillo, Bryan; Thomson, Peter
    Accurate ankle kinematics are essential for inverse dynamics–based Human–Structure Interaction (HSI) models, as foot motion governs load transmission between pedestrians and civil structures. However, the foot dynamic complex exhibits highly subject- and speed-dependent behavior, making its direct modeling challenging and often requiring dedicated experimental measurements for each individual. This study proposes a parametric characterization of ankle kinematics during walking by explicitly linking intrinsic gait parameters to ankle motion during the stance phase. Experimental gait data were collected from ten subjects with different anthropometric characteristics at multiple walking speeds using a low-cost optoelectronic motion capture system based on smartphone video acquisition and reflective markers. The trajectories of the ankle, heel, and metatarsus markers were processed to identify gait events and compute the foot rollover angle, and an intrinsic-parameter-based numerical model was developed to reproduce subject-dependent ankle kinematics without individual experimental calibration. The foot rollover angle is defined using a subject-specific reference value at midstance derived from foot anthropometry and scaled through a normalized background curve expressed as a Fourier series. Horizontal ankle displacement is described using a dimensionless trajectory reconstructed through scaling functions dependent on walking speed and subject height, while vertical ankle displacement is formulated using an anthropometry-based scaling function governed by leg length. All kinematic components are represented using compact Fourier series, enabling efficient reconstruction of ankle motion. The proposed formulation provides a generalizable and scalable representation of ankle kinematics that significantly reduces experimental requirements and is well suited for integration into inverse dynamics and optimization-based HSI simulations.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Eliminación de divisiones de asbesto cemento en edificios de la facultad de ingeniería
    (Universidad del Valle, 2026) Mesa Pulgarín, Cristian Alberto; Roldán Izquierdo, José Luis; Cano Moya, Sandra Liliana
    El asbesto-cemento fue uno de los materiales más empleados en Colombia durante el siglo XX por su resistencia mecánica, durabilidad, bajo costo y comportamiento favorable frente al fuego. Sin embargo, la evidencia científica acumulada demostró que la exposición a sus fibras representa un riesgo severo para la salud humana, asociado a enfermedades como asbestosis, cáncer de pulmón y mesotelioma. Debido a ello, organismos internacionales como la IARC, la EPA y el NTP lo catalogaron como carcinógeno humano, y Colombia prohibió su uso mediante la Ley 1968 de 2019 y el Decreto 0402 de 2021, normativa que exige la identificación y sustitución progresiva del material en instituciones públicas. En la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle aún se encuentran divisiones interiores construidas con asbesto-cemento, instaladas entre las décadas de 1970 y 1990. Estas estructuras presentan riesgo potencial para estudiantes, docentes y personal administrativo debido a su deterioro y a las intervenciones frecuentes en instalaciones y acabados. Dada su complejidad técnica y normativa, la sustitución del material requiere una planificación rigurosa que involucre análisis técnico, gestión de riesgos, estimación de costos y programación adecuada. Este trabajo aplica la metodología del Project Management Body of Knowledge (PMBOK) para diseñar un plan de acción integral orientado al reemplazo seguro de los módulos de asbesto-cemento. El estudio incluye un inventario documental de los muros presentes en los edificios, la evaluación comparativa de alternativas de sustitución mediante el Proceso Analítico Jerárquico (AHP) y la formulación de un plan alineado con los grupos de procesos de inicio y planificación. Los resultados ofrecen una ruta metodológica replicable para intervenciones similares y contribuyen a la mejora de las condiciones de seguridad en la infraestructura educativa.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Propuesta de un modelo de intervención técnica y social para el mejoramiento de la infraestructura habitacional en la comunidad indígena de Kwet Wala – vereda La Fría
    (Universidad del Valle, 2026) Mancilla Villaquiran, Juan Sebastian; Peña Bermúdez, Miguel Ángel; Cano Moya, Sandra Liliana
    Las comunidades indígenas en Colombia enfrentan desafíos significativos en lo que respecta a la infraestructura de vivienda, que incluye vivienda inadecuada, falta de acceso a servicios básicos y susceptibilidad a los desastres naturales. El estado de la infraestructura de vivienda en estas comunidades no solo es una preocupación importante para el bienestar y la seguridad de sus residentes, sino que también tiene implicaciones sociales y económicas más amplias. El propósito del estudio se centra en diagnosticar el estado actual de la infraestructura de vivienda en las comunidades indígenas de Colombia, identificar los principales desafíos y oportunidades de mejora y proponer estrategias para abordarlos. Específicamente, se examinan las políticas y programas actuales, se exploran prácticas de otros contextos y se propone un marco para enfoques más efectivos y sostenibles. Los hallazgos pueden orientar políticas y prácticas para promover el bienestar, la seguridad y el desarrollo económico de estas comunidades. Esta investigación busca contribuir al conocimiento sobre la infraestructura de vivienda en Kwet Wala, de modo que sus resultados sirvan como base para otras comunidades con desafíos similares. En este sentido, se plantea aportar a la formulación de estrategias que favorezcan condiciones de vida más equitativas y sostenibles en contextos indígenas.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Análisis paramétrico de las propiedades físico-mecánicas de morteros de pega usando residuos de ceniza de caldera como cementante
    (Universidad del Valle, 2026) Trujillo Samboni, Isabella; Thomson, Peter; Castillo, Bryan; GRUPO DE INVESTIGACIÓN
    Este trabajo de investigación evalúa el comportamiento físico-mecánico de morteros de pega modificados mediante la sustitución parcial del cemento Portland por ceniza de fondo, un residuo de caldera generado en procesos de combustión. El estudio se desarrolla en el contexto de la construcción sostenible, con el objetivo de reducir el impacto ambiental asociado a la producción de cemento y promover la valorización de subproductos industriales. La metodología incluyó la caracterización física y química de la ceniza, el diseño de mezclas con diferentes porcentajes de reemplazo (0 %, 15 %, 30 %, 45 %, 60 % y 80 %), y la evaluación de propiedades en estado fresco y endurecido, tales como fluidez, densidad y resistencia a la compresión. Adicionalmente, se construyeron muretes de mampostería para analizar su comportamiento estructural mediante ensayos de compresión diagonal conforme a la norma ASTM E519, evaluando parámetros como resistencia al corte, rigidez y disipación de energía. Los resultados evidencian que el incremento del contenido de ceniza aumenta la demanda de agua y genera una disminución progresiva de la resistencia mecánica, especialmente a partir del 30 % de sustitución. No obstante, porcentajes moderados (15 %–30 %) presentan un desempeño comparable al mortero convencional. En los muretes, se observó una reducción en la capacidad resistente, rigidez y estabilidad estructural a medida que aumenta el porcentaje de reemplazo. Se concluye que la ceniza de fondo es viable como sustituto parcial del cemento en rangos controlados, contribuyendo a la sostenibilidad del sector construcción sin comprometer significativamente el desempeño mecánico del sistema.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Viabilidad de la propuesta morpho como infraestructura multifuncional para el bienestar de los estudiantes de la facultad de ingenieria en la Universidad del Valle mediante la metodologia general ajustada (MGA)
    (Universidad del Valle, 2026-04-21) Hermann Rivera, Juan Sebastian; Timana Salazar, Juan David; Cano Moya, Sandra Liliana
    La Universidad del Valle, sede Meléndez, enfrenta una escasez significativa de espacios multifuncionales en su Facultad de Ingeniería, afectando a 1.827 estudiantes de una población total de 6.392, lo que impacta negativamente el bienestar emocional, físico y el desempeño académico debido a la sobrecarga de áreas comunes y la falta de zona para estudio autónomo, socialización y descanso, (Oficina de Planeación y Desarrollo Institucional [OPDI], 2024). El objetivo general de esta tesis es proponer un modelo de infraestructura física multifuncional orientado a mejorar las condiciones académicas y fomentar el desarrollo personal de los estudiantes universitarios, garantizando su viabilidad técnica, normativa y programática para su estructuración como proyecto de inversión pública. Los objetivos específicos incluyen diagnosticar necesidades funcionales, formular criterios técnicos, arquitectónicos y constructivos, y estructurar el perfil del proyecto conforme a la Metodología General Ajustada (MGA). La metodología se divide en tres fases: diagnostico mediante encuestas y análisis de brechas, formulación de criterios basados en sostenibilidad y accesibilidad y modularidad, integrando el proyecto arquitectónico MORPHO desarrollado por estudiantes de último semestre de Arquitectura de la Universidad del Valle, 2025; y una estructuración del proyecto bajo MGA, evaluando alternativas de solución. Los resultados destacan la selección de la Alternativa B (Construcción de una nueva infraestructura MORPHO), con una evaluación multicriterio que pondera aspectos técnicos, ambientales, sociales, financieros e institucionales, demostrando viabilidad con un presupuesto preliminar financiado en un 94,63% por el Sistema General de Regalías (SGR) y 5,37% por la Universidad del Valle. Se identifica y mitiga riesgos en categorías financiera, técnicas, institucionales, sociales y ambientales mediante estrategias preventivas y contingentes. En conclusión, el estudio permite determinar la viabilidad de la propuesta MORPHO como alternativa de infraestructura, proporcionando evidencia técnica, financiera, normativa e institucional para la toma de decisiones, en coherencia con el enfoque de evaluación establecido
  • PublicaciónAcceso abierto
    Sensitividad de suelos arcillosos en el oeste de Cali (sector la Luisa vía la Reforma)
    (Universidad del Valle, 2026) Ceballos Rosero, Marlon Santiago; Imbachi Muñoz, Elizabeth; Duque Arango, Diego
    Santiago de Cali (Valle del Cauca, Colombia), una ciudad en constante crecimiento, enfrenta diversos problemas debido a la composición geotécnica de su suelo, especialmente en el oeste, donde predominan suelos arcillosos derivados de rocas ígneas con alto contenido de hierro, lo que los hace susceptibles a cambios en su estructura. En este contexto, la sensitividad en suelos arcillosos se define como la pérdida de resistencia que se obtiene luego de remoldear la estructura interna de una arcilla sin remoldear, de esta manera, el índice de sensitividad es la relación entre la resistencia al corte del suelo natural y el mismo en condición remoldeada, este concepto está referido a suelos arcillosos, ya que cuanto más sensitivo sea un suelo este será más propenso a perder su capacidad a esfuerzos cortantes. Este estudio tiene como objetivo caracterizar la sensitividad de suelos arcillosos del oeste de Santiago de Cali (sector La Luisa). Aunque existen antecedentes sobre la sensitividad de suelos arcillosos, se carece de estudios específicos en la ciudad, lo que justifica la necesidad del presente proyecto de grado, que busca aportar datos relevantes para una mejor comprensión del comportamiento de estos suelos bajo condiciones de remoldeo. Para ello, se evaluará la resistencia al corte del suelo en estado remoldeado y sin remoldear, con el fin de determinar su índice de sensitividad, de manera que este parámetro sirva como un criterio adicional en los procesos de construcción para los ingenieros civiles.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Caracterización estructural de vigas de Pinboo con pines presecados
    (Universidad del Valle, 2026) Hernández Viedman, Natalia; García Alvarez, José Jaime; Duque Orobio, Jhonathan Alexander
    El objetivo de este estudio fue evaluar el comportamiento de elementos estructurales de Guadua angustifolia Kunth elaboradas con el sistema constructivo Pinboo, mediante el cual se unen latas con pines de guadua insertados transversalmente. Las latas son listones que se obtienen de culmos mediante cortes longitudinales. Comparadas con el uso de culmos, las latas reducen el desperdicio del material y son más regulares geométricamente. Los pines fueron previamente secados para reducir sus dimensiones temporalmente y facilitar su instalación. En la primera fase se caracterizó el material; mediante ensayos de flexión y cortante doble perpendicular a las fibras. En la segunda fase se realizaron pruebas piloto con base en las cuales se definió experimentalmente un espaciamiento óptimo entre pines de 200 mm. Con este espaciamiento se construyeron vigas de 1.6 m de longitud con variación del número de latas (4 y 8) y el diámetro de los pines (9.5 mm y 12.7 mm). Se ensayaron a flexión cinco especímenes de cada grupo con la fuerza orientada perpendicular a los pines. El incremento del número de latas de cuatro a ocho aumentó la capacidad en términos de esfuerzos entre el 18 % y el 40 %. Este comportamiento confirma la influencia del momento de inercia en la respuesta estructural, por lo que el aumento de la sección conlleva un incremento de la capacidad resistente. Por otro lado, la relación entre el momento de inercia efectivo y el teórico fue similar tanto en los prototipos de cuatro y ocho latas, lo que confirma una adecuada acción conjunta de los elementos, aunque se presentaron fenómenos de inestabilidad lateral–torsional. Con base en los límites de deflexión establecidos en la Tabla G.3.2-1 por la NSR-10, la separación admisible entre vigas de ocho latas varió entre 124 y 1280 mm para entrepisos y entre 155 y 1610 mm para cubiertas.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Aprovechamiento de materiales producto de la demolición de una vivienda de adobe caso de estudio vivienda ubicada en Yotoco Valle del Cauca
    (Universidad del Valle, 2026) Ordoñez Muñoz, Natalia; Cano Moya, Sandra Liliana
    Esta investigación evalúa la viabilidad del aprovechamiento de los materiales provenientes del desmonte/demolición de una vivienda tradicional de adobe ubicada en el municipio de Yotoco, Valle del Cauca. La finalidad es reintegrar los materiales en el ciclo de producción de bloques de tierra comprimida (BTC) partiendo de la necesidad de mitigar el impacto ambiental generado por los residuos de construcción y demolición (RCD) y la pérdida del patrimonio construido en tierra cruda debido a su falta de mantenimiento y vulnerabilidad sísmica. La metodología implementada comprende fases iniciales de diagnóstico y caracterización físicomecánica de los materiales originales (adobe, mortero de pega, pañete y teja), seguida por definición de productos y diseño de mezclas, teniendo la incorporación de fibras de naturales extraídas de la penca del maguey y triturado de teja, con el fin de reforzar la matriz de los bloques eliminando la necesidad de estabilizar con cemento o cal, y por último las pruebas de las nuevas unidades de mampostería, sometiéndolas a ensayos de resistencia a la compresión y módulo de rotura bajo estándares normativos como las Normas Técnicas Colombianas (NTC) y la Norma Sismo Resistente (NSR-10). Los resultados obtenidos demuestran la viabilidad técnica de reutilizar la tierra y otros materiales producto del desmonte para crear productos más eficientes y con mejor desempeño. El uso de BTC sin estabilizantes químicos y con incorporación de fibras de maguey o triturado de teja representa una alternativa de bajo costo y reducida huella de carbono, adicionalmente se obtiene el incremento significativo del desempeño mecánico de las unidades.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Estabilidad al agua de un suelo estabilizado con un compuesto experimental
    (Universidad del Valle, 2026) Soto Giraldo, José David; Salazar Florez, Santiago; Orobio, Armando
    La tesis titulada "Estabilidad al Agua de un Suelo Estabilizado con un Compuesto Experimental" se centró en abordar la problemática de las carreteras terciarias cuando hay presencia de agua; mediante la evaluación detallada de la estabilidad al agua de un suelo fino estabilizado con un compuesto químico experimental, con el propósito de ofrecer resultados y conclusiones valiosas para mejorar la eficacia de los estabilizantes no tradicionales en estas aplicaciones. El objetivo principal de la investigación fue evaluar la estabilidad al agua de un suelo representativo de Santiago de Cali, estabilizado con un compuesto químico experimental. Se buscó entender cómo este estabilizante afecta la resistencia del suelo en vías terciarias, teniendo en cuenta la interacción con el agua y su capacidad para soportar las condiciones ambientales y el tránsito vehicular. Para lograr este objetivo, se llevaron a cabo ensayos de resistencia a la compresión inconfinada en muestras de suelo fino saturado con diferentes dosificaciones del estabilizante experimental. Esto permitió analizar y concluir sobre los efectos de las distintas dosificaciones analizadas con relación a la estabilidad al agua del suelo.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Influencia del fenómeno el niño-oscilación del sur (enos) en sus fases extremas en las lluvias y los movimientos en masa en el departamento de Nariño
    (Universidad del Valle, 2025) López López, Miguel Ángel; Ospina Ostios, Lina; Gómez Gutiérrez, Isabel Cristina
    Nariño es una región geográficamente vulnerable con antecedentes de movimientos en masa (MM) asociados a lluvias extremas. Esta situación de riesgo resalta la necesidad de comprender los eventos climáticos que agravan el problema. En este contexto, surge el interés por estudiar la influencia del Fenómeno El Niño-Oscilación del Sur (ENOS) en sus fases extremas sobre las precipitaciones y la ocurrencia de MM en el departamento. Para analizar esta relación, se realizó un estudio basado en series de tiempo y en la obtención del coeficiente de correlación de Pearson, utilizando una ecuación programada en Python con las bibliotecas Pandas y Numpy. Se recopilaron datos históricos de precipitaciones del IDEAM, registros de MM de la base DesInventar y datos sobre la intensidad del ENOS proporcionados por la NOAA, abarcando el periodo 2006-2015. Los resultados evidenciaron la necesidad de segmentar el análisis en dos regiones: la Pacífica y la Andina, debido a las diferencias geológicas y climáticas de cada una. A través de un análisis de series temporales, se observó que, a pesar de las condiciones altamente húmedas y lluviosas de la región Pacífica del departamento de Nariño, no existe una relación clara entre el ENOS y los MM. Esto se puede explicar teniendo en cuenta que la Zona Pacífica se caracteriza por extensas llanuras planas, que finalmente representan un riesgo relativamente bajo para este tipo de eventos. En contraste, la región Andina sí mostró una correlación significativa entre la fase La Niña y un aumento en la ocurrencia de MM. Este enfoque integral ofrece perspectivas valiosas para la planificación y gestión de riesgos por MM en la región y, en general, para otros lugares del país. Los hallazgos obtenidos no solo enriquecen el conocimiento sobre la relación entre los MM, el ENOS y las precipitaciones en Nariño, sino que también destacan la utilidad del empleo de las herramientas estadísticas implementadas en Python para abordar problemáticas ambientales complejas.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Detección de patologías en vías pavimentadas : prototipo y protocolo para la captura de imágenes de la superficie del pavimento
    (Universidad del Valle, 2025) Acero Henao, Sergio David; Thomson, Peter
    Este trabajo se enfoca en el desarrollo de un sistema semiautomático de bajo costo para la adquisición de imágenes de la superficie del pavimento, con el objetivo de facilitar la evaluación de los daños en pavimentos asfalticos y mejorar la gestión de la infraestructura vial en Colombia. La red vial del país, administrada en su mayoría por el Instituto Nacional de Vías (INVIAS), enfrenta desafíos debido a los métodos tradicionales de inspección visual, los cuales son lentos, subjetivos y tediosos. Por lo tanto, se hace necesario implementar tecnologías que optimicen la recolección de información para el análisis de pavimentos. El sistema propuesto consiste en un prototipo móvil que integra una cámara ZED 2i y un módulo GPS, montados en una estructura compacta y adaptable a un vehículo. Este dispositivo permite la captura de imágenes de alta resolución, junto con la localización precisa de cada punto de la vía. En la fase de desarrollo, se implementaron algoritmos específicos para automatizar la adquisición y el procesamiento de las imágenes. Luego, se formuló un protocolo detallado para optimizar la captura, seleccionando los horarios adecuados para minimizar las sombras y maximizar la calidad de las imágenes. El sistema fue validado mediante pruebas experimentales en diversas condiciones, asegurando su robustez y fiabilidad. Finalmente, se comparó el método propuesto con las metodologías manuales tradicionales, evaluando el tiempo de adquisición de datos, costos, personal requerido y la precisión en la medición de daños. Los resultados muestran que el sistema desarrollado ofrece ventajas significativas en eficiencia, reducción de costos y objetividad en la evaluación de pavimentos. Esta contribución se enmarca en un proyecto de investigación doctoral titulado “Methodology for Diagnosing Damage in Colombian Flexible Pavement Roads Using Computer Vision and Machine Learning techniques”, orientado a mejorar los procesos de evaluación y diagnóstico de pavimentos, que se complementa con el desarrollo del sistema aquí presentado, siendo un paso significativo hacia la modernización de la evaluación de la infraestructura vial en Colombia.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Análisis de programación en proyectos de construcción de carreteras
    (Universidad del Valle, 2018) López Izquierdo, Andrés Felipe; Orobio, Armando
    Contar con una adecuada infraestructura vial, contribuye de manera determinante en el desarrollo y crecimiento del país, proporcionando los medios para satisfacer adecuadamente la demanda de transporte, vinculando las regiones aisladas, minimizando impactos económicos, sociales y medioambientales. A pesar de su importancia, en Colombia se identifican problemas de planeación y programación de proyectos de construcción como una de las razones del rezago en la infraestructura vial, a consecuencia de los resultados del fracaso obtenido bajo la forma de demoras en completar el proyecto, con costos que sobrepasa lo presupuestado y en ocasiones no logrando cumplir los estándares de calidad exigido. El objetivo principal de esta investigación es proponer un procedimiento de análisis de tiempo-costo en la programación de proyectos de construcción de carreteras. Se recopilará información sobre las duraciones y costos de las actividades constructivas y haciendo uso de software especializado, del método de la ruta crítica (CPM) y Simulación Monte Carlo, incluir a la programación de obras del proyecto “tipo” previamente seleccionado, la incertidumbre asociada a la duración de las actividades constructivas, para identificar aquellas actividades constructivas que demanden una mayor cantidad de recursos y poder optimizar los procesos constructivos en tiempos de ejecución obteniendo mejores rendimientos y una mayor utilidad económica
  • PublicaciónAcceso abierto
    Pesaje dinámico vehicular basado en vibraciones en un puente de concreto preesforzado deteriorado
    (Universidad del Valle, 2025) López Martínez, Jennifer Marcela; Marulanda Casas, Johannio; Thomson, Peter
    Este estudio tuvo como objetivo implementar una metodología basada en vibraciones para el pesaje dinámico no invasivo en un puente deteriorado de concreto presforzado. La investigación se enmarca en el contexto actual de la infraestructura vial, cada vez más afectada por el paso frecuente de vehículos con sobrepeso. La metodología propuesta se basa en la respuesta vibratoria estructural registrada mediante un sistema de monitoreo conformado por acelerómetros instalados sobre las vigas del puente. Si bien los sistemas comerciales de pesaje en movimiento en puentes (B-WIM, por sus siglas en inglés) han demostrado una alta precisión en la estimación del peso bruto vehicular, su implementación enfrenta desafíos relacionados con las condiciones estructurales ideales requeridas para su correcto funcionamiento. Además, estos sistemas dependen principalmente de mediciones de deformación, lo cual implica una instrumentación más compleja y costosa, especialmente en puentes de gran luz. En contraste, la metodología planteada se fundamenta en mediciones de vibraciones, las cuales pueden obtenerse mediante equipos más portables y capaces de cubrir mayores áreas con menos sensores. La propuesta fue evaluada a través de simulaciones en un modelo numérico de elementos finitos bajo diferentes escenarios de carga vehicular y, posteriormente, implementada en campo en un puente vehicular deteriorado con alta pendiente de acceso. Los resultados obtenidos demuestran que es posible estimar el peso bruto vehicular de manera satisfactoria. Esta metodología representa una herramienta eficiente para el monitoreo de cargas en carreteras, contribuyendo a la reducción de riesgos estructurales y al fortalecimiento de la gestión de la infraestructura vial.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Diseño y evaluación de alternativas para la rehabilitación de los 5 primeros kilómetros de la vía Río Claro - Robles
    (Universidad del Valle, 2011) Arias Polentino, Mariela; Duque Arango, Diego
    Éste documento tiene como objetivo principal proponer un diseño adecuado para la rehabilitación de un pavimento ubicado sobre la vía Jamundí - Robles; el sector estudiado está compuesto por pavimento rígido, tiene una longitud de 5 Km y empieza en el puente de Río Claro. Con el fin de entender el comportamiento del pavimento existente y teniendo en cuenta que no se encontró información disponible acerca de éste, se realizaron distintos métodos de investigación tales como inspecciones visuales, apiques y estudios de laboratorio. La inspección visual de la vía se realizó teniendo en cuenta las recomendaciones dadas en el ''Manual para la inspección visual de pavimentos rígidos'', con este estudio se llegó a la conclusión de que solo un 14% de las losas que componen el tramo están en condiciones aceptables, el resto de ellas presentan un grado de deterioro muy alto. Los apiques realizados permitieron determinar que la estructura del pavimento existente está compuesta por una capa de relleno granular que tiene espesores que van desde los 30 a los 38 cm y por losas de concreto hidráulico que tienen un espesor de 17 cm, presentándose espesores un poco menores en sitios puntuales. Con el fin de caracterizar los materiales que componen las distintas capas de la estructura del pavimento, se hicieron ensayos de laboratorio a las muestras de suelo obtenidas de los apiques realizados, tales como límites de Atterberg, granulometría por tamizado y CBR. Mediante los resultados de estos ensayos se pudo determinar que el material granular ubicado debajo de las losas no cumple con los requisitos de los agregados para afirmados dados en las especificaciones actuales del INVIAS. Los volúmenes de tránsito se determinaron mediante tres aforos manuales, realizados con períodos de doce horas (6:00 am - 6:00 pm) cada uno. Con base en los resultados obtenidos de los diferentes métodos de investigación realizados, se llegó a la conclusión de que la mejor alternativa de rehabilitación es el retiro total de las losas, teniendo en cuenta esto, se propusieron dos alternativas: la primera consiste en colocación de una carpeta asfáltica, mientras que la segunda consiste en la colocación de losas de concreto, en ambas opciones se considera la conservación del material de relleno granular existente.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Aprovechamiento del residuo de producción de espumas fenólicas para la elaboración de morteros con capacidad de aislamiento térmico
    (Universidad del Valle, 2025) Romo Ortega, Jefferson Daniel; Astaiza Velasco, César Andrés; Villaquirán-Caicedo, Mónica A.
    El presente estudio evaluó los efectos de la incorporación de residuo de espumas fenólicas comerciales como reemplazo de agregado fino en las propiedades en estado fresco, endurecido y aislamiento termoacústico de un mortero de cemento portland. Para desarrollar esta investigación, las espumas fenólicas fueron obtenidas de los residuos del proceso industrial de la empresa FENOCOL S.A.S. Las espumas son nombradas dependiendo de sus condiciones de calidad y su densidad, como espumas fenólicas florales (F) y agrícolas (A) de buena (B) y mala (M) calidad. Se diseñaron y elaboraron morteros con reemplazos parciales de arena por espuma fenólica en contenidos de 10%, 20% y 30% del volumen. Las propiedades en estado fresco se evaluaron mediante el ensayo de mesa de flujo. Las propiedades en estado endurecido fueron la resistencia mecánica a compresión y propiedades físicas como la densidad, absorción y porosidad de los especímenes. Con base en estos resultados se seleccionaron las cuatro mezclas más prometedoras (compendio entre propiedades mecánicas y porcentaje de reemplazo) —20 % y 30 % de espuma floral-mala y agrícola-mala— para determinar su capacidad de absorción acústica. Posteriormente, las dos mezclas que mostraron mejor desempeño acústico —espuma floral-mala y agrícola-mala con 30 % de sustitución— fueron sometidas a ensayos de conductividad térmica y exposición a llama directa. En general, los ensayos concluyeron que incrementar el contenido de espuma fenólica mejora las propiedades termoacústicas del mortero —la conductividad se reduce un 45% aproximadamente respecto al mortero referencia—. No obstante, las propiedades mecánicas se ven afectadas —pérdidas entre 29% y 67% aproximadamente respecto al mortero referencia a 28 días de curado—, siendo las mezclas con espuma fenólica agrícola mala las que menos resistencia a la compresión pierden respecto al mortero referencia en las diferentes edades de curado (por ejemplo, entre 11% y 45% de resistencia mecánica a 90 días de curado). Por ello, las mezclas desarrolladas se recomiendan únicamente para aplicaciones sin exigencia estructural, como mampostería interior, revoques o recubrimientos ligeros.