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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Hurtado-Figueroa, OswaldoAutor (correspondencia)Prieto, María IsabelAutor o CoautorEscamilla, Alfonso CoboAutor o Coautor

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7 de agosto de 2025
Publicaciones
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Artículo
Sí

Effect of fiber-matrix interaction and embedment length on the pullout behavior of rice straw fibers embedded in clay matrix

Publicado en: Results in Engineering. 27 106144- - 2025-09-01 27(), DOI: 10.1016/j.rineng.2025.106144

Autores:

Hurtado-Figueroa, Oswaldo; Varum, Humberto; Prieto, Maria Isabel; Amaya, Romel J Gallardo; Escamilla, Alfonso Cobo
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Afiliaciones

Univ Francisco Paula Santander Ocana UFPSO, Grp Invest Construcc Geotecnia & Medio Ambiente GI, Ocana 546552, Colombia - Autor o Coautor
Univ litecn Madrid UPM, Escuela Tecn Super Edificacio, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid UPM, Dept Tecnol Edificac, Madrid 26040, Spain - Autor o Coautor
Univ Porto, Fac Engn, Dept Engn Civil, FEUP,CONSTRUCT LESE, P-4200465 Porto, Portugal - Autor o Coautor
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Resumen

Earth as a building material is considered an environmentally friendly alternative for implementation in modern construction. The improvement of mixtures with clay matrix presents advances in their mechanical resistance by adding vegetable fibers as reinforcement. Some research concludes its results based on destructive testing without a thorough analysis of fiber-matrix interaction. In the present study, fiber-matrix interaction phenomena were analyzed using the single-fiber pullout test. The test was performed on rice straw fibers mercerized in 1 %, 2 %, and 3 % NaOH solutions embedded 5 mm, 10 mm, and 15 mm in a clay matrix stabilized with Carboxymethylcellulose and Cassava starch. The importance of NaOH treatment improving the surface roughness of the fibers was demonstrated. The surface modification favored the adhesion of the matrix to the fiber causing opposition to detachment. The geometrical irregularities of some fibers caused friction phenomena that required higher forces than those exerted in the initial detachment. The fibers treated in 1 % NaOH solution with an exposure time of 1 hour and embedded for 10 mm showed higher initial detachment force and opposition to displacement due to friction phenomena. The rigidity of the straw treated with 2 % NaOH solution for 2 h prevented its confinement by shrinkage due to drying of the matrix, a phenomenon that facilitated its extraction due to minimal opposition to friction. The low bonding stress of the plant fibers with the clay matrix favors the semi-ductile behavior of the green composite The single-fiber pullout test on vegetable fibers embedded in clay matrixes allows for identifying the fiber-matrix interaction and the optimal working length.
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Palabras clave

Alkaline treatmenAlkaline treatmentBuilding materialsClay matrixEmbedment lengthFiber bondingFiber-matrix interactionFiber/matrix interactionsFibersFrictionInteraction lengthMatrixNaoh solutionsPlants (botany)Rice strawRice straw fibersRice strawsShrinkageSingle-fiber pull-out testSingle-fiber pullout testSodium hydroxideSurface roughnessSurface treatmentTribologyVegetablesZero hunger

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Results in Engineering debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 6/179, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering, Multidisciplinary. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-25:

  • WoS: 2
  • Scopus: 1
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-25:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 14 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

    Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

    • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
    • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/93319/

    Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

    • Visualizaciones: 38
    • Descargas: 22
    Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 2 - Poner fin al hambre, con una probabilidad del 66% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.
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    Análisis de liderazgo de los autores institucionales

    Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Colombia; Portugal.

    Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (HURTADO FIGUEROA, OSWALDO) y Último Autor (COBO ESCAMILLA, ALFONSO).

    el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido HURTADO FIGUEROA, OSWALDO.

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    Objetivos del proyecto

    Los objetivos perseguidos en esta aportación se centran en analizar la interacción fibra-matriz y su influencia en el comportamiento de extracción de fibras de paja de arroz en una matriz de arcilla. Se pretende evaluar el efecto del tratamiento con soluciones de NaOH al 1 %, 2 % y 3 % sobre la rugosidad superficial de las fibras y su adhesión a la matriz. Además, se busca determinar la influencia de la longitud de empotramiento (5 mm, 10 mm y 15 mm) en la fuerza de detención inicial y la oposición al desplazamiento por fenómenos de fricción. También se pretende caracterizar el comportamiento mecánico del compuesto verde y establecer la longitud óptima de trabajo mediante ensayos de extracción de fibra individual.
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    Resultados más relevantes

    El estudio analizó la interacción fibra-matriz y la longitud de embebimiento en fibras de paja de arroz en matriz arcillosa mediante ensayos de tracción unifilar. Se demostró que el tratamiento con NaOH mejora la rugosidad superficial de las fibras, favoreciendo la adhesión y resistencia al desprendimiento. Las fibras tratadas con 1 % NaOH durante 1 hora y embebidas 10 mm presentaron mayor fuerza inicial de desprendimiento y mayor oposición al desplazamiento por fricción. La rigidez de fibras tratadas con 2 % NaOH por 2 horas impidió su confinamiento por contracción, facilitando su extracción. La baja tensión de unión entre fibras y matriz favorece un comportamiento semidúctil del composite.
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