UNIVERSIDAD CATLICA LOS NGELES DE CHIMBOTEFACULTAD DE
INGENIERAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVILDEPARTAMENTO DE
METODOLOGA DE LA INVESTIGACINDETERMINACIN Y EVALUACIN DE LAS
PATOLOGAS DEL CONCRETO PARA OBTENER EL NDICE DE INTEGRIDAD
ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO Y CONDICIN OPERACIONAL DE LA SUPERFICIE
DE LAS VEREDAS DEL PUEBLO JOVEN MIRAFLORES ZONA REUBICACIN -
DISTRITO DE CHIMBOTE, PROVINCIA DEL SANTA, DEPARTAMENTO DE ANCASH,
JUNIO - 2014AUTOR:JUAREZ REYES WILDERT JOHNASESOR:ING. LEN DE LOS
ROS GONZALO MIGUELCHIMBOTE- PERCONTENIDOPg.1. TTULO DE LA
TESIS..032. INTRODUCCIN..033. PLANEAMIENTO DE LA TESIS.....043.1.
Planteamiento del problema.....04a) Caracterizacin del
Problema.......04b) Enunciado del Problema......053.2. Objetivos de
la Investigacin...................053.2.1 Objetivo
General.....053.2.2. Objetivos Especficos........053.3.
Justificacin de la Investigacin..........064. MARCO TERICO Y
CONCEPTUAL........074.1. Antecedentes............074.1.1
Antecedentes Internacionales..........074.1.2. Antecedentes
Nacionales...084.2. Bases Tericas de la Investigacin......09a)
Veredas.....09b) Patologa en veredas.................10c)
Pavimentos...11d) Patologa en Pavimentos..175.
METODOLOGA.......225.1. EL tipo y Nivel de la
Investigacin......225.2. Diseo de la Investigacin...........235.3.
El universo o poblacin................245.4. Definicin y
Operacionalizacin de las Variables...............245.5. Tcnicas e
Instrumentos...............255.6. Plan de Anlisis............255.7
Matriz de consistencia...266. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS....277.
ANEXOS....281. TTULO DE LA TESISDeterminacin y Evaluacin de las
Patologas del concreto para obtener el ndice de integridad
estructural del pavimento y condicin operacional de la superficie
de las veredas del Pueblo Joven Miraflores Alto Zona Reubicacin -
distrito de Chimbote, provincia del Santa y departamento de Ancash,
Julio - 2014.2. INTRODUCCIN:En nuestro pas las veredas son de gran
importancia para la vida diaria de todos sus habitantes, pues
muchas personas hombres y mujeres la utilizan para sus dirigirse
por medio de ellas a distintos lugares, adems de ser un espacio
exclusivo para transentes, mantenindolas fuera del alcance de los
vehculos, es por ello que se hace necesario e indispensable que se
les d un buen mantenimiento a las veredas.Es tambin importante
remarcar que actualmente dichas veredas tienen una durabilidad
variable segn el comportamiento de los factores inherentes a este
tipo de construcciones, tales como el proceso constructivo, el
clima, el uso, el mantenimiento, los materiales, la supervisin,
etc., de tal manera que en funcin a cada uno de estos factores se
tiene el comportamiento y durabilidad de las mismas. Normalmente se
han diseado las veredas para un nivel de durabilidad estructural en
promedio de 20 aos, sin embargo podemos observar que se adolece de
un buen pavimento ya que muchos de ellos al ao ya aparecen pequeas
fisuras y en otros casos pulimento de agregados, lo que hace ver
que hay problemas de orden constructivo, de materiales, de
supervisin y de la falta de un buen mantenimiento, tal es as que en
la mayora de obras del estado se encuentran con patologas a
temprana edad. Considero que en las obras civiles se tiene ms en
cuenta o en prioridad la correccin de lo daado o el rehacer de
nuevo en vez de prevenir con un buen mantenimiento preventivo,
implicando con ello un problema de esttica, de mala visin y hasta
de pesimismo o maltrato sicolgico a la poblacin y hasta de
accidentes en el caso de las plataformas deportivas en mal estado o
en nuestro caso en las veredas que los accidentes se dan en los
usuarios por las grietas cuando los personas le dan uso. Otro
problema grande para el estado es la perdida de dinero por una obra
que en poco tiempo se deteriora lo que no ocurrira si pensramos en
un buen mantenimiento y uso de las obras. Es importante acotar de
que se conoce como periodo de diseo de una vereda o de cualquier
otra obra civil al periodo de tiempo que debe cumplir la obra sin
ninguna patologa, por ejemplo si una obra se disea para 20 aos,
esta debe estar OK hasta los 20 aos donde recin podr aparecer una
grieta o cualquier patologa. Es as que este proyecto se propone
conocer el nivel de integridad estructural de sus veredas, para
poder tener datos reales del Pueblo Joven Miraflores Alto Zona
Reubicacin, distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento
de Ancash.En este sentido el presente trabajo se desarroll
aplicando la metodologa del PCI ((ndice de Condicin de Pavimento),
para determinar un valor, el mismo que indicara su estado. La
metodologa de trabajo fue del tipo evaluativo visual y a travs de
una ficha tcnica de evaluacin.3. PLANTEAMIENTO DE LA TESIS3.1.
Planteamiento del problema:a) Caracterizacin del Problema:El
distrito de Chimbote, es ubicado en la provincia del Santa,
departamento de Ancash, 9 4' 15" de latitud sur y a 78 35' 27'' de
longitud Oeste, asentada urbanamente sobre la gran planicie y se
extiende polticamente en una gran extensin de 1,461.44 km2, el
distrito se levanta aproximadamente a 5 msnm.Las temperaturas son
variadas, la temperatura mxima en el verano es de 32 C (90F) y la
mnima en el invierno es de 14 C (57F), el clima y las
precipitaciones se ajustan a los desiertos sub tropicales, de tal
manera que los procesos constructivos varan en funcin a dichas
temperaturas y pocas, durante el da el sol calienta la superficie y
en la noche rpidamente se enfra produciendo extremos de
temperaturas relativas, por ello se requiere de un nivel tcnico
apropiado para su ejecucin.El pueblo joven Miraflores Alto tercera
zona y Reubicacin, se encuentra ubicado en el distrito Chimbote, la
cual cuenta con veredas de pavimento rgido de un promedio de 6 aos,
que actualmente presenta un deterioro respecto al tiempo de vida
til, esto indica que no se realiz un buen proceso productivo y como
consecuencia actualmente esto amerita una rehabilitacin
temprana.Por tal motivo se hiso necesario establecer y evaluar las
patologas del concreto de las veredas las cuales sern patrones de
un estudio ocular, para de esta manera determinar las condiciones
del pavimento y la situacin operacional a partir de las patologas
encontradas.b) Enunciado del problema:En qu medida la determinacin
y evaluacin de las patologas del concreto de las veredas del Pueblo
Joven Miraflores Alto Zona Reubicacin, del distrito de Chimbote,
provincia de Santa y departamento de Ancash, nos permitir obtener
el ndice de integridad estructural del pavimento y de la condicin
operacional de la superficie?3.2. Objetivo de la
Investigacin:3.2.1. Objetivo GeneralDeterminar el ndice de Condicin
del Pavimento, para las veredas de las calles pueblo joven
Miraflores Alto tercera zona y Reubicacin distrito Chimbote,
provincia del Santa, departamento de ncash, a partir de la
determinacin y evaluacin de las patologas encontradas.3.2.2.
Objetivo Especficosa) Identificar el tipo de patologas del concreto
que existen en el pavimento rgido de las calles del Pueblo Joven
Miraflores Alto Zona Reubicacin, del distrito de Chimbote,
provincia de Santa y departamento de Ancash.b) Obtener un ndice de
la condicin del pavimento rgido en las calles del Pueblo Joven
Miraflores Alto Zona Reubicacin, del distrito de Chimbote,
provincia de la Santa y departamento de Ancash. c) Evaluar la
integridad estructural del pavimento y la condicin operacional de
la superficie del pavimento rgido de las calles del Pueblo Joven
Miraflores Alto Zona Reubicacin, del distrito de Chimbote,
provincia del Santa y departamento de Ancash.3.3. Justificacin de
la InvestigacinLa presente investigacin se justifica por la
necesidad de conocer el estado actual de la condicin del Pavimento
de las veredas de las calles del Pueblo Joven Miraflores Alto Zona
Reubicacin - distrito de Chimbote, provincia del Santa y
departamento de Ancash.Segn el tipo de patologas identificadas, se
indicara el grado de afectacin que cada combinacin de clase de dao,
nivel de severidad y densidad tiene sobre la condicin del pavimento
de las veredas de las calles del Pueblo Joven Miraflores Alto Zona
Reubicacin - distrito de Chimbote, provincia del Santa y
departamento de Ancash.El presente trabajo servir de base para la
toma de decisiones que pudiera realizar la municipalidad de la
provincia del Santa de reparar o renovar los tramos de veredas de
las calles del Pueblo Joven Miraflores Alto Zona Reubicacin -
distrito de Chimbote, provincia del Santa y departamento de Ancash;
de acuerdo al ndice de condicin de pavimentos, el ndice de la
integridad estructural y la condicin operacional de dichas veredas
obtenidas como resultado del desarrollo del presente trabajo.
4. MARCO TERICO Y CONCEPTUAL4.1. Antecedentes4.1.1 Antecedentes
Internacionales.a) ANLISIS DE LOS FACTORES QUE PRODUCEN EL
DETERIORO DE LOS PAVIMENTOS RGIDOS. SANGOLQU ECUADOR, ABRIL DE
2011.Ruiz C. (2011) Este documento hace mencin que despus de la
supervisin, monitoreo y anlisis a varios proyectos que se estn
ejecutando en el pas con pavimento rgido, se puede constatar y
verificar diferentes tipos de patologas, las que se producen por
deficiencias en el diseo, construccin y operacin las cuales son:
fisuras transversales 18.63%, fisuras longitudinales 9.84%, fisuras
de esquinas 6.71%, losas subdivididas 7%, fisuras en bloque 5.81%,
fisuras inducidas 16.19%, levantamiento de losas 2.38%,
dislocamiento de losas 1.64%, hundimiento de vas 8.20%,
descascaramientos 4.32%, pulimientos 7.15%, pelamientos 7%, en
baches5.22%.b) ESTUDIO DE PATOLOGAS EN PAVIMENTOS DE HORMIGN LA
PLATA ARGENTINA.Prunell S. (2011) Este documento concluye que la
mayora de los deterioros hallados, pueden producirse por causa de
uno o varios factores simultneos.Debe considerarse el mantenimiento
de los pavimentos como un punto importante para evitar deterioros
de severidad alta, ya que en todos los casos, segn el estudio
estadstico realizado, los defectos con mayor frecuencia de aparicin
en las superficies de concreto son: fallas de borde (22,3 %),
fallas de juntas (19,4 %), fisuras transversales (13,8 %), fisura
longitudinales (10,3 %) dislocamiento (9,1 %) hundimiento de vas
(6,1 %). Nidos de aveja19, 0 %.
4.1.2. Antecedentes NacionalesA) DETERMINACIN Y VALUACIN DEL
NIVEL DE INCIDENCIA DE LAS PATOLOGAS DEL CONCRETO EN LOS PAVIMENTOS
RGIDOS DE LA PROVINCIA DE HUANCABAMBA DEPARTAMENTO DE
PIURA.Espinoza T. (2010). Se puede concluir que el ndice Promedio
de Condicin del Pavimento, del Distrito de la Provincia de
Huancabamba es de 50% correspondiendo a un nivel de regular o
estado regular.Se concluye que los pavimentos sufren grandes
desperfectos por la mala ejecucin y la calidad de los agregados de
la zona y la inclemencia del tiempo y que el suelo tiene bastante
responsabilidad en dichas grietas.Se concluye que el nivel de
incidencia de las patologas de los pavimentos hidrulicos del
cercado del distrito de la provincia de Huancabamba es:Grietas
lineales 40.65%, Pulimento de agregados, 29.00%, Grietas de esquina
22.77%, Escala 7.11%.b) DETERMINACIN Y EVALUACIN DE LAS PATOLOGAS
DEL PAVIMENTO DE CONCRETO RGIDO EN EL BARRIO DE VILLN ALTO DISTRITO
DE HUARAZ PROVINCIA DE HUARAZ REGIN ANCASH OCTUBRE - 2013.Crdova
E., Guerrero M., Mautino A. (2013). Este estudio determina las
fallas del pavimento de concreto rgido del barrio de Villn Alto y
evala el tipo de deterioro encontrados, para determinar las
alternativas de solucin del mismo.La recoleccin de datos fue del
tipo ocular con toma de muestras, en el lugar de los hechos para
luego procesarlo en gabinete.Se concluye que el nivel de incidencia
de las patologas de los pavimentos rgido del barrio Villon Alto del
distrito de Huaraz provincia de Huaraz es:Pulimento de agregados,
23.00%, Grietas lineales 53.65%, Grietas de esquina 19.77%, Escala
5.11%.C) EVALUACIN DEL TRAMO SANTA VINZOS KM 0+780 KM 23+800, PARA
IDENTIFICAR LAS PATOLOGIAS DEL TRATAMIENTO BICAPA, DETERMINAR LAS
FALLAS PARA PODER DEFINIR LAS TECNICAS Y METODOS PREVENTIVOS MAS
ADECUADOS PARA EL MANTENIMIENTO DEL TRAMO EN ESTUDIO.Vargas F.
(2012). Este documento evala las fallas a lo largo del tramo Santa
Vinzos km 0+80 km 23+800 para determinar las soluciones apropiadas
para su mantenimiento y/o rehabilitacin, identificar los problemas
de transitividad, seguridad a lo largo de la vida y determinar las
fallas existentes determinando la solucin ms apropiada para
eliminar las patologas encontradas luego de la evaluacin del tramo
en estudio. La recoleccin de datos de campo, fue una inspeccin
visual, toma de fotografas a identificacin de patologas en el
tramo, el procesamiento se realiz en gabinete para la determinacin
del mtodo ms apropiado para el mantenimiento de la va.4.2. BASES
TERICAS DE LA INVESTIGACINa) VEREDAa.1) DefinicinVargas F. (2012).
Una vereda tambin es conocida como acera, banqueta o anden; es un
camino para peatones que se sita a los costados de una calle o en
espacios en pblico, orilla de la calzada o de otra va pblica,
generalmente enlosada, sita junto al paramento (cada una de las
caras de todo elemento constructivo vertical) de las casas y
particularmente destinada para el trnsito de la gente que va a pie.
En la mayora de los pases occidentales existen leyes que fomentan
la remocin de las llamadas barreras de infraestructura, con el
objeto de reducir las dificultades de los discapacitados, y dichas
polticas hacen especial hincapi en las veredas. Se requiere que las
veredas tengan rampas en las esquinas para permitir el trnsito
fluido de personas en sillas de ruedas. Sus dimensiones dependen
del trnsito que deben soportar.a.2.) Reglamento Nacional de
Edificaciones:Ttulo II Habilitaciones Urbanas Consideraciones
Generales de las Habilitaciones Norma GH. 020 Componentes del Diseo
Urbano Captulo II Diseo de vas:Artculo 8: Las secciones de las vas
locales principales y secundarias, se disearan de acuerdo al tipo
de habilitacin urbana en base a los siguientes mdulos:b) PATOLOGA
EN VEREDASb.1) DefinicinVargas F. (2012). La patologa es el estudio
de las enfermedades en su amplio sentido, es decir, como procesos o
estados anormales de causas conocidas o desconocidas. La palabra
deriva de pathos, vocablo de muchas acepciones, entre las que estn:
todo lo que se siente o experimenta, estado del alma, tristeza,
pasin, padecimiento, enfermedad.Diferentes mecanismos pueden dar
origen a las mismas manifestaciones patolgicas. Causas y efectos de
las principales manifestaciones patolgicas estructurales.
b.2) Causas de patologas en las estructuras
c.) PAVIMENTOc.1) DefinicinNorma G.040 R.N.E., Superficie
uniforme de materiales compactos, preparado para el trnsito de
personas o vehculos. Se entender por pavimento al conjunto de capas
de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas
del trnsito, es decir, de los vehculos que las transmiten a los
estratos o capas inferiores en forma proporcional, obteniendo una
superficie de rodamiento formada por una capa o franja.Las
condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son las
siguientes: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia
adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos,
adems de una adherencia adecuada entre el vehculo y el pavimento an
en condiciones hmedas y crticas. As mismo, deber presentar una
resistencia adecuada a los esfuerzos destructivos del trnsito, de
la intemperie y del agua, tambin debe tener color y textura
apropiados.c.2) Clasificacin de Pavimento- Pavimento flexible o
asfltico- Pavimento semirrgido- Pavimento rgido- Pavimento
articuladoc.2.1) Pavimentos Flexibles o AsflticosSe entender por
pavimento flexible aquel que est compuesto por una capa o carpeta
asfltica es decir el pavimento flexible utiliza una mezcla de
agregado fino (arena) con material bituminoso obtenido del asfalto
o petrleo, y de los productos de la hulla. Esta mezcla es compacta,
pero lo bastante plstica para absorber grandes golpes y soportar un
elevado volumen de trnsito pesado. El pavimento flexible resulta ms
econmico en su construccin inicial, tiene un periodo de vida de
entre 10 y 15 aos, pero tiene la desventaja de requerir
mantenimiento constante para cumplir con su vida til.Este tipo de
pavimento est compuesto principalmente de una carpeta asfltica y
adems de la base, subbase y terracera. A continuacin se har una
breve descripcin de cada uno de los elementos que conforman el
pavimento flexible.- Carpeta o capa de rodadura:Es la capa ms
superficial y tiene como principal funcin proporcionar una
superficie segura, cmoda y estable en el trnsito vehicular; adems
de actuar como capa impermeable para impedir la infiltracin de agua
en la estructura del pavimento.
- La base:Es la encargada de recibir los esfuerzos de la capa de
rodadura y transmitirlo de forma adecuada a la subbase y a la sub
rasante.- La subbase:Se considera una capa netamente econmica,
debido a que el contenido de sus materiales son muy accesibles y
econmicos. Tiene la funcin de actuar como capa de transicin entre
la base y la subrasante, puesto que impide la penetracin de
materiales finos de la subrasante as, como la ascensin capilar.-
Carpeta AsflticaSuperficie de rodadura: la carpeta debe
proporcionar una superficie uniforme y estable al trnsito, de
textura y color conveniente y resistir los efectos abrasivos del
trnsito.Resistencia: su resistencia a la tensin complementa la
capacidad estructural del pavimento.Impermeabilidad: hasta donde
sea posible, debe impedir el paso del agua al interior del
pavimento.c.2.2) Pavimentos semirrgido: Contiene la misma
estructura de un pavimento flexible, con la variacin que una de sus
capas se encuentra rigidizada artificialmente con algn aditivo que
puede ser: asfalto, cal, cemento, emulsin o qumicos; los cuales
permitan incrementar la capacidad portante del suelo.c.2.3)
Pavimento rgidoEstos se construyen con una mezcla de cemento
Prtland, y agregado fino en caso de selva baja. El espesor del
pavimento puede variar de 15 a 45 cm, dependiendo del volumen de
trnsito que deba soportar, y a veces se utiliza un refuerzo de
acero para evitar la formacin de grietas.El pavimento rgido tiene
un costo inicial ms elevado que el flexible, su periodo de vida
vara entre 20 y 40 aos, el mantenimiento que requiere es mnimo y
solo se efecta (comnmente) en las juntas de las losas.La losa,
debido a su rigidez y alto mdulo elasticidad, absorbe gran parte de
los esfuerzos que se ejercen sobre el pavimento lo que produce una
buena distribucin de las cargas de rueda, dando como resultado
tensiones muy bajas en la subrasante. Todo lo contrario sucede en
los pavimentos flexibles, que al tener menor rigidez, transmiten
los esfuerzos hacia las capas inferiores lo cual trae como
consecuencia mayores tensiones en la subrasante. Los elementos que
conforman un pavimento rgido son: sub rasante, subbase y la losa de
mortero en caso de selva baja. A continuacin se har una breve
descripcin de cada uno de los elementos que conforman el pavimento
rgido.- SubrasanteLa subrasante es el soporte natural, preparado y
compactado, en la cual se puede construir un pavimento. La funcin
de la subrasante es dar un apoyo razonablemente uniforme, sin
cambios bruscos en el valor soporte, es decir, mucho ms importante
es que la subrasante brinde un apoyo estable a que tenga una alta
capacidad de soporte. Por lo tanto, se debe tener mucho cuidado con
la expansin de suelos.- SubbaseLa capa de subbase es la porcin de
la estructura del pavimento rgido, que se encuentra entre la
subrasante y la losa rgida. Consiste de una o ms capas compactas de
material granular o estabilizado; la funcin principal de la subbase
es prevenir el bombeo de los suelos de granos finos.La subbase es
obligatoria cuando la combinacin de suelos, agua, y trfico pueden
generar el bombeo. Tales condiciones se presentan con frecuencia en
el diseo de pavimentos para vas principales y de trnsito pesado.-
LosaLas funciones de la losa en el pavimento rgido son las mismas
de la carpeta en el flexible, ms la funcin estructural de soportar
y transmitir en nivel adecuado los esfuerzos que le apliquen. El de
laboratorio y por experiencia previas de resistencia y durabilidad.
Se deber usar concreto con aire incorporado donde sea necesario
proporcionar resistencia al deterioro superficial debido al
hielo-deshielo, a las sales o para mejorar la trabajabilidad de la
mezcla.c.2.4) Pavimento articuladoLos pavimentos articulados estn
compuestos por una capa de rodadura que est elaborada con bloques
de concreto prefabricado, llamados adoquines, de espesor uniforme e
iguales entre s. Esta puede ir sobre una capa delgada de arena la
cual, a su vez, se apoya sobre la capa de base granular o
directamente sobre la subrasante, dependiendo de la calidad de esta
y de la magnitud y frecuencia de las cargas por dicho pavimento.-
BaseEs la capa colocada entre la subrasante y la capa de rodadura.
Esta capa le da mayor espesor y capacidad estructural al pavimento.
Puede estar compuesta por dos o ms capas de material
seleccionado.Capa de arena: es una capa de poco espesor, de arena
gruesa y limpia que se coloca directamente sobre la base; sirve de
asiento a los adoquines y como filtro para el agua que
eventualmente pueda penetrar por las juntas entre estos.- Sellos de
arenaEst constituido por arena fina que se coloca como llenante de
las juntas entre los adoquines; sirve como sello de las mismas y
contribuyen al funcionamiento, como un todo, de los elementos de la
capa de rodadura.c.3) Tipos de Evaluacin de PavimentosEspinoza T.
(2010). Existen diversos mtodos de evaluacin de pavimentos, que son
aplicables a calles y carreteras, entre los aplicables al presente
estudio estn:VIZIREs un ndice que representa la degradacin
superficial de un pavimento, representando una condicin global que
permitir tomar algunas medidas de mantenimiento y
rehabilitacin.Este ndice ha sido desarrollado por el Laboratoire
Central des Ponts et Chausses France o por sus siglas en ingles
LCPC.El sistema VIZIR, es un sistema de simple comprensin y
aplicacin que establece una distincin clara entre las fallas
estructurales y las fallas funcionales y que ha sido adoptado en
pases en va de desarrollo y en especial en zonas tropicales.FHWA /
OH99 / 004Este ndice presenta una alta claridad conceptual y es de
sencilla aplicacin, pondera los factores dando mayor nfasis a
ciertos deterioros que son muy abundantes o importantes en regiones
donde hay estaciones muy marcadas pero no en reas tropicales.
ASTM D6433-99Tambin conocido como Present Condition Index, o por
sus siglas PCI.Este ndice sirve para representar las degradaciones
superficiales que se presentan en los pavimentos flexibles y de
hormign. Este mtodo ha sido aplicado en la presente investigacin,
debido a que se la adoptado mundialmente por algunas entidades
encargadas de realizar la cuantificacin de los deterioros en la
superficie de pavimentos.Esta es la metodologa que se utiliz en el
presente estudio.d.) PATOLOGA EN PAVIMENTOSd.1) DefinicinLa
Patologa en pavimento se define como el estudio sistemtico de los
procesos y caractersticas de las enfermedades o los defectos y daos
que puede sufrir el mortero, sus causas, sus consecuencias y
remedios. En resumen, en este trabajo se entiende por patologa a
aquella parte de la durabilidad que se refiere a los signos, causas
posibles y diagnstico del deterioro que experimentan las
estructuras del concreto. Concepto de DurabilidadLa durabilidad de
una estructura de concreto o sea su variacin en el tiempo sin
modificaciones esenciales en su comportamiento es definida por el
Comit 201 del American Concrete Institute (ACI) como la habilidad
del concreto para resistir la accin del intemperismo, ataques
qumicos, abrasin, o cualquier otro tipo de deterioro. Algunos
investigadores prefieren decir que es aquella propiedad del
concreto endurecido que define la capacidad de ste para resistir la
accin del biolgicos, a los medio ambiente que lo rodea; los
ataques, ya sea qumicos, fsicos o cuales puede estar expuesto; los
efectos de la abrasin, la accin del fuego y las radiaciones: la
accin de la corrosin y/o cualquier otro proceso de deterioro.d.2)
Tipos de FallasLas fallas en los pavimentos pueden ser de orden
funcional o estructural. Las fallas funcionales afectan a la
comodidad en la circulacin, las estructurales ponen en riesgo la
integridad de la estructura, lo que a su vez repercute
negativamente en la situacin funcional. Fallas en pavimentos
rgidosLas fallas en los pavimentos rgidos se clasifican en cuatro
grupos:- Deterioros de las juntas,- Agrietamientos,- Deterioros
superficiales- Baches y desfragmentaciones mltiples. Los deterioros
en juntas afectan al desempeo del pavimento por ser las juntas las
zonas de unin entre las diversas losas. En este grupo podemos
encontrar deficiencias del sellado y saltaduras. Los agrietamientos
pueden ser transversales, longitudinales o de esquina. Cualquier
grieta es signo de un esfuerzo que el hormign no ha podido
soportar. Se convierten en discontinuidades en las losas que
alteran su respuesta a las solicitaciones. Los deterioros
superficiales ms comunes son descascaramientos, pulido de agregados
y figuracin tipo malla. Son deterioros funcionales. En el ltimo
grupo encontramos fallas como:- Levantamientos localizados
(blowups)- Escalonamientos en juntas y grietas,- Bombeo,- Baches y
fragmentacin mltiple.Esta ltima corresponde al mximo nivel de
degradacin estructural que puede alcanzar un pavimento rgido.
Factores que afectan el proceso de deterioroEl deterioro del
Mortero se puede ver adicionalmente afectado por el efecto de tres
factores:- La humedad.- La temperatura.- La presin. El factor
principal es la humedad en el mortero y no en la atmsfera
circundante, aunque sta ltima contribuye con los fenmenos de
deterioro en la medida que se presentan ciclos de humedecimiento y
secado en el concreto. El efecto de la temperatura es muy
importante por cuanto ella incide en la velocidad con la cual
pueden ocurrir los fenmenos de deterioro en el mortero. Las
reacciones qumicas se aceleran con el aumento de la temperatura,
considerndose que un aumento de la temperatura de 10C dobla la
velocidad de la reaccin. Los climas tropicales se consideran ms
agresivos que otros. La presin atmosfrica y el rgimen de vientos
tienen incidencia sobre la durabilidad al contribuir al deterioro
debido a la erosin de partculas arrastradas por el viento; que
pueden promover los ciclos de humedecimiento y secado; o afectar
los ciclos de enfriamiento y calentamiento de la superficie de la
tierra. La accin de la presin del medio (lquido, slido, o gaseoso)
en estructuras sumergidas en el suelo o agua puede ser muy
importante por cuanto se promueve la penetracin de elementos que
pueden percolar el concreto.
d.3) NDICE DE CONDICIN DE PAVIMENTO (PCI)BREVE RESEA SOBRE EL
MTODO P.C.I.PROGRAMA DE DIAGNSTICO Y SEGUIMIENTO DE PAVIMENTOFue
desarrollado entre los aos 1974 a 1976 por encargo del Centro de
Ingeniera de la Fuerza Area de los EE UU y ejecutado por los
ingenieros Srs. Mohamed Y. Shahin, Michael I. Darter y Starr D.
Kohn, con el objetivo de obtener un sistema de administracin del
mantenimiento de pavimentos rgidos y flexibles, a travs del ndice
Pavement Condition Index P.C.I.El mtodo P.C.I. para pavimentos de
aeropuertos, carreteras y estacionamientos ha sido ampliamente
aceptado y formalmente adoptado, como procedimiento estandarizado,
por diversas agencias como por ejemplo: la Federal Aviation
Administration (FAA 1982), el U.S. Department of Defence (U.S. Air
Force 1981 y U.S Army 1982), la American Public Work Association
(APWA 1984), etc. Adems, el PCI para aeropuertos ha sido publicado
por la ASTM como mtodo de anlisis (ASTM 1983). En 1982 la Federal
Aviation Administration FAA, a travs de su Circular AC 150/5380-6
de 03/12/1982, denominada Guidelines and Procedures for Maintenance
for Airport Pavement, recomend este mtodo, teniendo amplio uso en
los aeropuertos de EE UU.d.4) CLCULO DEL PCI PARA PAVIMENTOS CON
CAPA DE RODADURA EN CONCRETO DE CEMENTO PRTLANDAPLICACIN DE LA
NORMA ASTM D5340CLCULO DE LOS VALORES REDUCIDOS (VR)Para cada
combinacin particular de tipos de fallas y grados de severidad,
sumar el nmero de losas en las cual se presentan. Dividir el nmero
de losas entre el nmero total de losas en la unidad de muestra y
luego multiplicarlo por 100 para obtener el 17 porcentaje de la
densidad de cada combinacin de falla y grado de severidad.Determine
los VALORES REDUCIDOS (VR) para cada combinacin de tipo de dao y
nivel de severidad empleando la curva de Valor Deducido de Dao
apropiada entre las que se adjuntan a este documento.CLCULO DE
PCISi solo uno o ninguno de los VR es mayor a 5, la suma de los VRs
es utilizada en lugar del mximo VRC para la determinacin del PCI.
De no ser as utilizar el siguiente procedimiento para determinar el
mximo VRC. Determinar m, el mximo nmero de fallas permitidas:
Donde:m = Nmero permitido de VRs incluyendo fracciones (debe ser
menor o igual a 10).VAR = Valor individual ms alto de VRIngresar
los VRs en la primera fila en forma descendente, reemplazando el
menor VR por el producto del mismo y la fraccin decimal del m
calculado y utilizar este valor como el menor en la primera fila.
Si el nmero de VRs es menor al valor de m, ingresar todos los VRs
en la tabla. Si el nmero de VRs es mayor a m utilizar los m valores
ms altos solamente. Sumar todos los valores de VRs de la fila y
colocar ese valor en la columna de total, luego poner en la columna
q el nmero de valores de VRs que son mayores a 5.Determinar el VRC
con la curva de correccin correcta, para pavimentos para de
concreto, con los valores de Total y q.Copiar los VRs a la
siguiente lnea, cambiando el menor valor de VR mayor que 5 a 5.
Luego repetir lo anterior hasta que se cumpla q = 1.El mximo VRC es
el valor ms alto de la columna VRCd.4) CLCULO DEL PCI DE UNA SECCIN
DE PAVIMENTOUna seccin de pavimento abarca varias unidades de
muestreo. Si todas las unidades de muestreo son inventariadas, el
PCI de la seccin ser el promedio de los PCI calculados en las
unidades de muestreo. Si se utiliz la tcnica del muestreo, se
emplea otro procedimiento. Si la seleccin de las unidades de
muestreo para inspeccin se hizo mediante la tcnica aleatoria
sistemtica o con base en la representatividad de la seccin, el PCI
ser el promedio de los PCI de las unidades de muestreo
inspeccionadas. Si se usaron unidades de muestreo adicionales se
usa un promedio ponderado calculado de la siguiente forma:
Donde:PCIS: PCI de la seccin del pavimento.PCIR: PCI promedio de
las unidades de muestreo aleatorias o representativas.PCIA: PCI
promedio de las unidades de muestreo adicionales.N: Nmero total de
unidades de muestreo en la seccin.A: Nmero adicional de unidades de
muestreo inspeccionadas.5. METODOLOGA5.1 El tipo y Nivel de la
investigacinEn general el estudio ser del tipo descriptivo,
analtico no experimental y de corte transversal, Julio 2014.Es
descriptivo porque describe las condiciones, sin alterarla.Analtica
por que estudia e identifica las patologas y establece los posibles
orgenes.Es No experimental porque se estudia el problema hallado y
se analiza sin recurrir a laboratorio.Es de corte transversal
porque se est analizando en el periodo determinado y exclusivo,
Julio 2014.5.2 Diseo de investigacinSe efectu siguiendo el mtodo
PCI ndice de condicin de pavimentos para el desarrollo de la
siguiente investigacin. La evaluacin a realizar ser del tipo ocular
y particular, y el procesamiento de la investigacin fue de forma
manual, no se utiliz software. La metodologa a utilizar para el
conveniente desarrollo del proyecto a fin de lograr los objetivos
planteados es:-Recopilacin de antecedentes preliminares, en esta
etapa se realizara la bsqueda el ordenamiento, anlisis y validacin
de los datos existentes de toda la informacin necesaria que ayudo a
cumplir con los objetivos de este proyecto.-Estudio de la aplicacin
del programa de diagnstico y seguimiento de pavimentos enfocado al
mtodo PCI. Para la determinacin de muestras ests fueron propuestas
a decisin del proyectista tomando en cuenta la cantidad de
variables que se pueden recopilar en las diferentes zonas del
proyecto.M=====O======A======EM ====MuestraO ====ObservacinA
====AnlisisE ====Evaluacin
5.3 Universo o poblacin y muestraPara la presente Investigacin
el Universo est dado por la delimitacin geogrfica de las calles
Pueblo Joven Miraflores Alto Zona Reubicacin - distrito de
Chimbote, provincia del Santa y departamento de Ancash.5.3.1.
MuestraSeleccionamos la vereda de las calles del Pueblo Joven
Miraflores Alto Zona Reubicacin - distrito de Chimbote, provincia
del Santa y departamento de Ancash.5.3.2. MuestreoSe seleccionaran
de acuerdo a la metodologa del PCI (explicado en el tema Patologa
de la Investigacin).5.4. Definicin y operacionalizacin de las
Variables.VARIABLEDEFINICINCONCEPTUALDIMENSIONESDEFINICINOPERACIONALINDICADORES
La determinaciny evaluacin de las patologas delpavimento rgido
en la superficie de las veredas de las calles del Pueblo Joven
Miraflores Alto Zona Reubicacin, distrito de Chimbote, provincia
del Santa, departamento de AncashEs la determinacin, reconocimiento
y evaluacin de las patologas que se hallan en pavimento rgido de
las veredas de las calles del Pueblo Joven Miraflores Alto Zona
Reubicacin, distrito de Chimbote, provincia del Santa, departamento
de AncashTipos de patologas que se presentan en los pavimentos
rgido en mencin Como:.-Agrietamiento lineal o.-Agrietamiento en
esquinaVariabilidad enTipo, forma deFalla
Grado deafectacinClasede fallaNivel
LowMediumHigh
5.5. Tcnicas e InstrumentosSe realizar la evaluacin visual y
toma de datos como herramienta de recoleccin de datos en el modelo
segn el muestreo.Para la evaluacin de la condicin del pavimento se
empleara lo siguiente:- Equipo:- Wincha para medir las longitudes y
las reas de los daos.- Regla para establecer las profundidades de
las depresiones o hundimientos.- Manual de Daos del PCI con los
formatos convenientes y en cantidad suficiente para el desarrollo
de la actividad.5.6. Plan de anlisisLos resultados estarn
comprendidos de acuerdo a lo siguiente: La Ubicacin del rea de
estudio.Los tipos de patologas existentes en el rea.Nivel de
condicin de pavimento rgido.Cuadros del mbito de la
investigacin.Cuadros detallados de las Patologas halladas.
5.7. Matriz de consistenciaMetodologaEl tipo y Nivel de la
investigacinEn general el estudio ser del tipo descriptivo,
analtico no experimental y de corte transversal, Julio 2014.Es
descriptivo porque describe las condiciones, sin alterarla.Analtica
por que estudia e identifica las patologas y establece los posibles
orgenes.Es No experimental porque se estudia el problema hallado y
se analiza sin recurrir a laboratorio.Es de corte transversal
porque se est analizando en el periodo determinado y exclusivo,
Julio 2014.
Diseo de investigacinSe efectu siguiendo el mtodo PCI ndice de
condicin de pavimentos para el desarrollo de la siguiente
investigacin.La evaluacin a realizar ser del tipo ocular y
particular, y el procesamiento de la investigacin fue de forma
manual, no se utiliz software.La metodologa a utilizar para el
conveniente desarrollo del proyecto a fin de lograr los objetivos
planteados es:-Recopilacin de antecedentes preliminares, en esta
etapa se realizara la bsqueda el ordenamiento, anlisis y validacin
de los datos existentes de toda la informacin necesaria que ayudo a
cumplir con los objetivos de este proyecto.-Estudio de la aplicacin
del programa de diagnstico y seguimiento de pavimentos enfocado al
mtodo PCI.Para la determinacin de muestras ests fueron propuestas a
decisin del proyectista tomando en cuenta la cantidad de variables
que se pueden recopilar en las diferentes zonas del proyecto.
VariableLa determinaciny evaluacin de las patologas delpavimento
rgido en la superficie de las veredas de las calles del Pueblo
Joven Miraflores Alto Zona Reubicacin, distrito de Chimbote,
provincia del Santa, departamento de Ancash
ObjetivoObjetivo GeneralDeterminar el ndice de Condicin del
Pavimento, para las veredas de las calles pueblo joven Miraflores
Alto tercera zona y Reubicacin distrito Chimbote, provincia del
Santa, departamento de ncash, a partir de la determinacin y
evaluacin de las patologas encontradas.
Objetivo Especficosa) Identificar el tipo de patologas del
concreto que existen en el pavimento rgido de las calles del Pueblo
Joven Miraflores Alto Zona Reubicacin, del distrito de Chimbote,
provincia de Santa y departamento de Ancash.b) Obtener un ndice de
la condicin del pavimento rgido en las calles del Pueblo Joven
Miraflores Alto Zona Reubicacin, del distrito de Chimbote,
provincia de la Santa y departamento de Ancash. c) Evaluar la
integridad estructural del pavimento y la condicin operacional de
la superficie del pavimento rgido de las calles del Pueblo Joven
Miraflores Alto Zona Reubicacin, del distrito de Chimbote,
provincia del Santa y departamento de Ancash.
ProblemasEn qu medida la determinacin y evaluacin de las
patologas del concreto de las veredas del Pueblo Joven Miraflores
Alto Zona Reubicacin, del distrito de Chimbote, provincia de Santa
y departamento de Ancash, nos permitir obtener el ndice de
integridad estructural del pavimento y de la condicin operacional
de la superficie?
TtuloDETERMINACIN Y EVALUACIN DE LAS PATOLOGAS DEL CONCRETO PARA
OBTENER EL NDICE DE INTEGRIDAD ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO Y CONDICIN
OPERACIONAL DE LA SUPERFICIE DE LAS VEREDAS DEL PUEBLO JOVEN
MIRAFLORES ALTO ZONA REUBICACIN - DISTRITO DE CHIMBOTE, PROVINCIA
DEL SANTA Y DEPARTAMENTO DE ANCASH, JULIO 2014.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS(1) Ruiz C. Anlisis de los factores
que producen el deterioro de los pavimentos rgidos. [Tesis para la
obtencin del ttulo de Ingeniero Civil]. Sangolqu, Ecuador: Escuela
Politcnica del Ejrcito; 2011.
(2) Espinoza T. Determinacin y evaluacin del nivel de Incidencia
de las patologas del concreto en los pavimentos rgidos de la
provincia de Huancabamba, departamento de Piura. [Tesis para optar
al Ttulo de Ingeniero Civil]. Piura, Per: Universidad Catlica los
ngeles de Chimbote; 2010.
(3) Mora S. Pavimentos de concreto hidrulico. Lima 2008.
(4) Montejo A. Pavimentos, constitucin y conceptos generales.
Bogot 2002.
(5) Garca F. Causas y soluciones al agrietamiento en pavimentos
de concreto hidrulico. [Tesis para obtener el Ttulo de Ingeniero
Civil]. Morelia, Mxico: Universidad Michoacana de San Nicols de
Hidalgo; 2008.
(6) Vsquez L. Manual de daos. Pavement Condition Index (PCI)
para pavimentos asfalticos y de concreto en carreteras. Manizales
2002.
(7) Godoy O. Patologa de pavimentos rgidos de la ciudad de
Asuncin [Tesis para optar el ttulo de Ingeniero Civil]. Asuncin,
Paraguay: Universidad Nacional de Asuncin; 2006.
(8) Chvez, I. Estudios definitivos de ingeniera para la
evaluacin de pavimentos econmicos de carreteras de bajo trfico de
la red vial nacional proyecto piloto carretera Patahuasi Yauri
Sicuani. Tramo: Yauri San Genaro L = 11.36 km - distrito de Yauri,
la provincia de Espinar, departamento de Cusco, Mayo - 2005 [Tesis
para optar el ttulo de Ingeniero Civil]. Cusco, Per: Universidad
Nacional de San Antonio Abad; 2005.
(9) Altamirano L. Deterioro de pavimentos rgidos. Nicaragua
2007.
(10) Consejo de Directores de Carreteras de Iberia e
Iberoamrica. Catlogo de deterioros de pavimentos rgidos. Coleccin
de Documentos. 2012; 12 (1): 3-39.
(11) ASOCEM. Gua para el reconocimiento de fallas en pavimentos
rgidos. Lima 2010.
7. ANEXOSFOTOS N01Vista panormica de la calle del Pueblo Joven
Miraflores Alto Zona Reubicacin - distrito de Chimbote, provincia
del Santa y departamento de Ancash.
FOTOS N2Vista panormica de la Vereda ubicada entre el Jr. Tacna.
y el Jr. Ladislao Espinar.
17
