Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia

URBACHS TAIL IN INDIRECT BAND-GAP SEMICONDUCTORS

Abstract In this work, the band tail parameters in GaP, Ge and Si, indirect band gap semiconductors, have been studied using the published data. It is established that the optical absorption edge in these materials obeys Urbachs Rule. It is also found that the structural disorder in monocrystalline materials is around zero, due to the natural disorder of the crystal lattice. The width of the exponential tail or Urbachs energy is found between 20 and 39meV at 77K and 60-70meV at 300K. Also, the steepness parameter s is above 0.55, indicating a strong phonon interaction typical in indirect band gap semiconductors.

Resumen En este trabajo se estudiaron los parámetros de las colas de bandas en GaP, Ge y Si, semiconductores de brecha indirecta, a partir de datos encontrados en la literatura. Se comprobó que el borde de absorción óptico de los materiales estudiados obedece la Regla de Urbach. Se estableció que el desorden estructural en materiales monocristalinos es aproximadamente cero, producto del desorden natural en la red del cristal. El ancho de la cola o energía de Urbach que se determinó en los tres materiales se mantuvo entre 20 y 39 meV para 77K y 60 y 70 meV para 300K. El parámetro de "steepness" obtenido para cada material fue menor de 0.55, describiendo una fuerte interacción fonónica típica en el comportamiento de los semiconductores de brecha indirecta.

DESIGNING A RADIO-INTERFEROMETRIC ARRAY OF YAGI-UDA ANTENNAS WITH SPECTRAL WINDOW CENTRE AT 400 MHZ

ABSTRACT It is well known that the observation of celestial bodies through the use of radioastronomic devices has, generally speaking, important advantages in comparison to traditional studies concerning the visual spectrum. Moreover, radio-interferometry gives additional advantages to the device, such as the enhancement of the signal receptor effective area, higher gaining and better array directivity. Despite the number of experimental details, the design of a radio-telescope made up of an array of antennas whose radiation fields interfere among themselves does not involve excessive theoretical complications, in particular if Yagi-Uda antennas are used. The authors describe in this paper the designing and characteristics of a radio-interferometric array with Mills Cross symmetry, 4x4 twelve elements Yagi-Uda antennas, set to 400 MHz. Finally, the potential of the array is briefly analysed in order to be used for radio-heliographics studies.

RESUMEN Es bien sabido que la observación de objetos celestes a través del empleo de instrumentos radioastronómicos posee en general importantes ventajas con respecto a los tradicionales estudios en el espectro visible. Además, la radiointerferometría otorga ventajas adicionales al instrumento, como el aumento del área efectiva del receptor de señal, mayor ganancia y directividad del arreglo. A pesar de la cantidad de detalles experimentales, el diseño de un radiotelescopio conformado por un arreglo de antenas cuyos campos de radiación interfieren entre sí no involucra excesivas complicaciones teóricas, en particular si se emplean antenas Yagi-Uda. Los autores describen en el presente trabajo el diseño y características de un arreglo radiointerferométrico con simetría tipo Cruz de Mills de 4x4 antenas Yagi-Uda de 12 elementos, con centro de ventana espectral en 400 MHz. Finalmente, se analiza brevemente el potencial del arreglo para estudios radioheliográficos.

EVALUATION OF BIOCIDES USED FOR CONTROL OF SRB PRESENTS IN A OILFIELD WATER PLANT

ABSTRACT The purpose of this work was to optimize the chemical treatment (application of biocide) in a treatment plant of water formation for injection in wells. In the system, where these waters must be passing around, the quantity of sulphate-reducing bacteria (SRB) is equal or smaller than 100 SRB/mL, by regulations, to avoid the plugging by the deposits and equipment and thus, assure the quality of plant effluents and to guarantee the feasibility of the secondary recovery process of the oil without affecting the respective oil bids. The results from the economic study, allow to select the biocide GA-2. The dose-times from 300 ppm per 3 hours was the best one for the formation water that was treated, in the water plant. The biocide GA-2 was proven in field when the water quality was under the regulations for SRB.

RESUMEN El objetivo del trabajo fue optimizar el tratamiento químico (aplicación del biocida) en una planta de tratamiento de aguas de formación para la inyección en pozos. En el sistema donde circulan esta agua, la cantidad de bacterias sulfato reductoras debe ser igual o menor a 100 BSR/mL para evitar el taponamiento de los yacimientos y prevenir la corrosión en líneas y equipos, y así asegurar la calidad del agua de inyección, y garantizar la factibilidad del proceso de recuperación secundaria del petróleo sin afectar los yacimientos respectivos. Para alcanzar este propósito, se analizó física y químicamente el agua que entra a la planta; además se evaluaron 6 biocidas a base de glutaraldehído y sales de amonio cuaternario en el laboratorio, cumpliendo todos con el criterio de calidad. En el estudio económico, el producto GA-2, a la concentración mínima inhibitoria de 300 ppm por 3 horas resultó ser el más rentable para este tipo de agua de formación. Probado en campo, el agua tratada cumplió con el criterio de calidad establecido para bacterias sulfato reductoras.

PERFORMANCE OF CACTUS LEFARIA TO USE LIKE COAGULATING IN THE WATER CLARIFICATION

ABSTRACT In this investigation, the performance of Cactus lefaria as coagulating agent was evaluated for water clarification process. The experiment were run at lab scale, by preparing synthetic turbid waters with initial turbidity values from 20 to 150 NTU to compare with the waters which enter to the local treatment plant. The coagulation tests were performed to the raw cactus and cactus treated with methanol, ethyl acetate and petroleum ether. The parameters measured were turbidity, color and optima doses of coagulating agent determination. The results showed that the Cactus lefaria removed the turbidity between a 80-90%. The best turbidity values were obtained when Cactus lefaria was treated with methanol and ethyl acetate for a initial water turbidity from 20 to 30 NTU. This show that methanol and ethyl acetate no extracted the active substance from Cactus lefaria. The optima dosis of coagulating was 10 mg/L of cactus. Showing that Cactus lefaria can be used like primary coagulating, being this very efficient to waters with initial turbidity of 30 NTU.

RESUMEN En esta investigación se evaluó la eficiencia del Cactus lefaria como agente coagulante en el proceso de clarificación. Los ensayos se realizaron a escala de laboratorio, preparando aguas turbias sintéticas con valores de turbidez iniciales de 20 a 150 UNT para comparar con las aguas que entran a la planta de tratamiento de la localidad. Se procedió a realizar ensayos de coagulación para el cactus crudo y tratado con metanol, acetato de etilo y éter de petróleo. Los parámetros a medir fueron turbidez, color y dosis óptima del coagulante. Los estudios realizados indicaron que el Cactus lefaria remueve la turbidez entre un 80 y 90%. Los mejores valores de turbidez se obtuvieron al tratar al Cactus lefaria con metanol y acetato de etilo para una turbidez inicial del agua turbia de 20 y 30 UNT. Esto demuestra que el metanol y el acetato de etilo no extrajeron la sustancia activa del Cactus lefaria. La dosis óptima del agente coagulante fue de 10 mg/L de cactus. Demostrando de esta manera que el Cactus lefaria puede ser usado como coagulante primario, siendo éste muy eficiente para aguas con turbidez inicial de 30 UNT.

CONSTRUCTION, OPERATION AND PERFORMANCE OF A CHAMBER FOR TESTS OF ACCELERATED CARBONATION

ABSTRACT Carbonation phenomenon produces first neutralization of the cement paste and later reinforcement corrosion in concrete structures. Its reaction mechanism is controlled by diffusional steps, which yield a rate which requires several years to obtain an important extension of the neutralization reaction. The present work describes the construction, operation setting and performance of an equipment that accelerates this reaction rate artificially by mean of increasing the carbon dioxide concentration into a controlled atmosphere. This is the first time that such equipment to control humidity and carbon dioxide concentration (main variables that affect the carbonation phenomena) is fabricated and used in Venezuela.

RESUMEN La carbonatación es un fenómeno que produce primero la neutralización de la pasta de cemento y posteriormente la corrosión del refuerzo, en estructuras de concreto armado. Su mecanismo de reacción está controlado por un paso difusional, a una velocidad tal que se requieren años para obtener una importante extensión de las reacciones de neutralización en su estado natural. El presente trabajo describe la construcción, puesta en funcionamiento y operación de un equipo que acelera artificialmente esta velocidad de reacción por medio del aumento de la concentración de dióxido de carbono en una atmósfera controlada. En Venezuela es la primera vez que se acomete la construcción de un sistema que permita controlar las variables operacionales que afectan el fenómeno de la carbonatación como son la humedad y porcentaje de dióxido de carbono.

THE INFLUENCE OF THE PHYSICAL PROPERTIES OF AGGREGATES ON THE ULTRASOUND PULSE TECHNIQUE IN PREDICTING THE COMPRESSIVE STRENGTH OF CONCRETE

ABSTRACT The ultrasound pulse technique has been used for more than 50 years, for measuring the quality of concrete elements. Among other applications, the technique has been used for predicting the compressive strength of concrete. This work presents regression models between the ultrasound pulse velocity, and the compressive strength of concrete cylinders, obtained from destructive testing. The results of this research point out that the sole use of the ultrasound technique can predict around 70% of the variability of the compressive strength in the case where the aggregates come from the same region of Mexico.

RESUMEN La técnica de medición de la velocidad de pulso ultrasónico en el concreto ha sido usada por más de medio siglo para evaluar la calidad de este material. Entre otras aplicaciones, se ha utilizado para predecir la resistencia del concreto. En este trabajo se presentan los modelos de regresión obtenidos de las mediciones de velocidad en especimenes cilíndricos de concreto y de los valores alcanzados con su posterior destrucción en pruebas uniaxiales a la compresión. El análisis de los resultados nos permite concluir que la técnica de medición de la velocidad de pulso ultrasónico en el concreto alcanza explicar alrededor de un 70% de la varianza en la resistencia de este material. Lo anterior para una muestra de concretos que fueron preparados con diferentes agregados de la misma región de México.

STRUCTURAL EVALUATING OF PIER 24 OF MARACAIBO BRIDGE SUBJECT TO SHIP COLLISION

ABSTRACT On November 3, 1999, a ship, 7,000 ton weight, collided Pier 24 of Maracaibo Bridge. The Collision produced the spalling of concrete of the bent and destroyed six meters of the breakwater. The main purpose of this paper is to establish an analysis methodology in order to reproduce the structural response of the bridge due to the impact generated by collision. Also, it was necessary to know the stresses generated on the pier structural elements and to calculate cruise velocity when the collision was produced. Results showed that an important part of the energy was absorbed by the ship. The cruise velocity was calculated lower than 8 knot and during collision an opposite force to the initial ship thrust was generated in the superstructure.

RESUMEN El día 3 de Noviembre de 1999 un buque con un peso de embarcación más carga de aproximadamente 7000 toneladas, chocó contra la pila 24 del Puente General Rafael Urdaneta (P.G.R.U.), ocasionando daños como el desprendimiento del concreto en el cabezal y destrucción de la viga rompeolas inferior cuya longitud es de 7 metros. Este trabajo tiene como finalidad establecer una metodología de análisis que reproduzca el comportamiento de la estructura sometida al impacto del barco para revisar los esfuerzos generados en los elementos de la pila y calcular la posible velocidad del barco en el momento del choque. Los resultados demuestran que para que la pila no colapsara el buque tuvo que absorber parte de la energía generada por el impacto, que además, hubo una participación real de los elementos superiores de la superestructura opuesta a la fuerza aplicada por la embarcación y que el barco debió desplazarse a una velocidad inferior a 8 nudos en el momento del choque.