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UNIVERSIDAD CATOLICA LOS NGELES CHIMBOTE
FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADMICO DE METODOLOGADE LA INVESTIGACIN
TITULO:
DETERMINACION Y EVALUACION DE LAS PATOLOGIAS DELCONCRETO EN EL PAVIMENTO DE LAS PISTAS DE LA
URBANIZACION LOURDES DEL DISTRITO DE PIURA PROVINCIA
DE PIURA, DEPARTAMENTO DE PIURA AGOSTO - 2011
TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE:
INGENIERO CIVIL
AUTOR:
LUIS EDGARDO RIOFRIO SUAREZASESOR:
ING RAFAEL ASUNCION SEMINARIO VASQUEZ
PIURA PERU
2011
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CONTENIDO
1 TITULO 007
2.- PLANEAMIENTO DE LA INVESTIGACION 008
2.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 0082.1.1. CARACTERIZACION
2.1.2.- ENUNCIADO DEL PROBLEMA 009
2.2.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION 009
2.2.1.- OBJETIVO GENERAL 009
2.2.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS 009
2.3.- JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION 010
3.- MARCO TEORICO 010
3.1.- ANTECEDENTES 010
3.1.1.- ANTECEDENETES INTERNACIONALES 011
3.1.2.- ANTECEDENTES NACIONALES 0123.2.- BASES TEORICAS DE LA INVESTIGACION 014
3.2.1.- PATOLOGIA 014
3.2.2.- DETERMINACIN DE UNIDADES DE MUESTRE EVALUACIN 015
3.2.3.- CLCULO DEL PCI DE UNA SECCIN DE PAVIMENTO 019
3.2.4.- MANUAL DE DAOS 020
3.2.5.- DESCRIPCIN DE LOS DAOS 021
4.- METODOLOGA DE LA INVESTIGACION 029
4.1.- TIPO Y NIVEL DE LA INVESTIGACION 029
4.2.- DISEO DE LA INVESTIGACION 029
4.3.- UNIVERSO O POBLACION 030
4.4.- PLAN DE ANALISIS 032
5.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 073
ANEXOS 075
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Para ello fue necesario determinar las patologas en las Pistas de
Concreto, las mismas que sern muestras de inspeccin visual, para
tomar datos y determinar un ndice de Condicin de Pavimento a partir
de sus patologas (12).
2.1-2- Problema
En qu medida se podra obtener un ndice de la integridad estructural
del pavimento y de la condicin operacional de la superficie de la
carretera del Distrito de Piura, Provincia de Piura, Departamento de
Piura a travs de la determinacin y evaluacin de la incidencia de las
patologas del concreto?
2.2.- Objetivos de la Investigacin:
2.2.1. Objetivo General
Determinar un ndice de Condicin de Pavimento, para cada calle de la
urbanizacin Lourdes, del distrito de piura, provincia de Piura,departamento de Piura, a partir de la determinacin y evaluacin de la
incidencia de las patologas del concreto.
2.2.2. Objetivos Especficos
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1. Establecer el tipo de patologas de concreto que existen
en las pistas de la Urbanizacin Lourdes del Distrito de
Piura.
2. Calcular el ndice de Condicin de Pavimento en las pistas
de la Urbanizacin Lourdes del Distrito de Piura
3. Evaluar la integridad estructural del pavimento y la
condicin operacional de la superficie en las pistas de la
Urbanizacin Lourdes del Distrito de Piura.
2.3 Justificacin de la investigacin
La presente investigacin se justifica por la necesidad de conocer el
Estado actual del Pavimento que tienen las en las pistas de la
Urbanizacin Lourdes del Distrito de Piura, provincia de Piura, Region
Piura segn el tipo de patologas identificadas, asimismo indicar el grado
de afectacin que cada combinacin de clase de dao, nivel de severidad
y densidad tiene sobre la condicin del pavimento.
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Se justifica porque se determinara el tipo de patologas del concreto que
inciden en el concreto de en las pistas de la Urbanizacin Lourdes del
Distrito de Piura, provincia de Piura
La Municipalidad del sector tendra una informacion mas precisa para la
toma de decisiones en su rehabilitacin, reconstruccin o renovacion en e
en las pistas de la Urbanizacin Lourdes del Distrito de Piura.
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3. MARCO TERICO
3.1.- ANTECEDENTES
3.1.1.- ANTECEDENTES INTERNACIONALES
Otros pases, le dan la debida importancia a sus Pistas y veredas, tanto en su
diseo, como en su conservacin y en su uso, para su durabilidad y belleza.
URUGUAY
La importancia que se da a la persona en Uruguay es digno de imitar ya que
se hacen con un acondicionamiento que permite la libre circulacin por las
mismas a pesar de haber un tramo exclusivo para unidades mviles
pequeas (bicicletas) como se aprecia en la foto.
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ECUADOR
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Cuenca - Ecuador.- (diego rodriguezidrovo) Ante la falta de veredas y sealizacin, moradores
del sector deben transitar por un espacio lleno de piedras y polvo. Se apegan en lo posible a las casas
para evitar ser golpeados por los vehculos que transitan por la avenida.
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Ubicacin: Sangolqu, Pichincha,Ecuador
TORONTO
CANADA
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ARGENTINA
BUENOS AIRES
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IMPLEMENTACIN DE UN SIG PARA LA ADMINISTRACIN DE
PAVIMENTOS AEROPORTUARIOS A TRAVS DE LA APLICACIN DE UN
NDICE DE CONDICIN DE PAVIMENTOS (9)
Este Proyecto de ttulo, se orienta principalmente en la importancia de contar
con un Sistema de Informacin Geogrfica, en la Direccin de Aeropuertos
(DAP) del Ministerio de Obras Pblicas, para la gestin y administracin de los
pavimentos aeroportuarios a travs de la aplicacin del mtodo Pavement
Condition Index (P.C.I.), la cual constituye una herramienta eficaz que permite
optimizar y mejorar los recursos.
El proceso de este trabajo se fundament en la incorporacin de la informacin
aeroportuaria generada por los P.C.I. en el programa Micro Paver , programa
que determina la condicin de los pavimentos, a un Sistema de Informacin
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Geogrfica (SIG) que permita analizar los datos obtenidos para gestionar el
trabajo de mantencin y reposicin de pavimentos.
Para la implementacin de este sistema se pretende realizar una metodologa
para una posterior aplicacin a nivel nacional con los aeropuertos de la red
principal, pero el resultado se evidenciar en una de las plataformas del
Aeropuerto Internacional Arturo Merino Bentez (AMB).
El producto final a obtener es un Sistema de Informacin Geogrfica que
permita incorporar la informacin aeroportuaria generada por los P.C.I. dentro
de un sistema de informacin y anlisis territorial, con la posibilidad de efectuar
diferentes consultas y obtener respuestas visuales tanto en la base de datos de
atributos como en la base de datos grafica, amplindose a esto la posibilidad
de obtener grficos y mapas temticos, teniendo as un manejo de la
informacin de los pavimentos aeroportuarios con que cuenta la Direccin de
Aeropuertos.
3.1.2.- ANTECEDENTES NACIONALES
ESTUDIO DEFINITIVO PARA EL MANTENIMIENTO PERIDICO DE LA
CARRETERA PANAMERICANA SUR TRAMO: PUENTE SANTA ROSA
PUENTE MONTALVO (10)
Este documento contiene el mtodo utilizado para la evaluacin del deterioro
del pavimento, y los resultados del mismo realizado al pavimento de la
Carretera Panamericana Sur, entre los Km. 1041+600 (Puente Santa Rosa) y
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el Km. 1139+795 (Puente Montalvo), como parte de la contraprestacin de los
servicios para los Estudios de Mantenimiento Peridico del pavimento, a cargo
del Consorcio Montalvo.
Los trabajos se han realizado de acuerdo a los Trminos de Referencia del
estudio y forman parte del captulo de Inspeccin y Evaluacin de la Zona del
Proyecto.
Este mtodo permite la determinacin de la condicin del pavimento a travs
de una evaluacin visual, usando el ndice de condicin del pavimento (PCI)
que es un ndice numrico de la condicin del pavimento cuyos rangos varan
desde 0 hasta 100 siendo esta ultima la mejor condicin posible.
La metodologa PCI esta descrita en la norma ASTM 5340-98, la cual nos da
los lineamientos para determinar el ndice de condicin del pavimento, que
ayuda a calcular un ndice de deterioracin y se utiliza a menudo para
proyectar la condicin futura.
A continuacin pasamos a detallar el mtodo empleado, de acuerdo con la
norma ASTM 5340 98
ESTUDIOS DEFINITIVOS DE INGENIERIA PARA LA EVALUACIN DE
PAVIMENTOS ECONOMICOS DE CARRETERAS DE BAJO TRAFICO DE
LA RED VIAL NACIONAL PROYECTO PILOTO CARRETERA PATAHUASI
YAURI SICUANI. TRAMO: YAURI SAN GENARO L = 11.36 KM (11)
PROVIAS NACIONAL en el Plan Anual de Adquisiciones para el aos 2005,
considero efectuar diversos Estudios Definitivos de Ingeniera para la
Evaluacin de Pavimentos Econmicos de Carreteras de Bajo Trfico de la
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Red Vial Nacional -proyecto Piloto Carretera Patahuasi Yauri Sicuani, ramo
Yauri San Genaro L=11.36 Km.
PROVIAS NACIONAL encargado por el MTC de la Administracin y
Gerenciamiento de la Red Vial Nacional (RVN), miembro de la Comisin
Tcnica antes mencionada busca la promocin del uso de diversos materiales
y tecnologas que contribuyan al mejoramiento de las condiciones estructurales
de los suelos de la red vial, principal factor a trabajar para garantizar
transitabilidad
Con la finalidad de profundizar la investigacin en la aplicabilidad de
estabilizadores de suelos se formo una Comisin Tcnica en enero del 2003
(RM N 062-2003 MTC/02) y posteriormente aprob la Directiva N 05-203-
MTC/14 (04-06-2003) que seala aspectos bsicos a ser empleados para la
aplicabilidad de los estabilizadores por parte de los Proyectos Especiales del
MTC.
ESTUDIOS PARA LA REHABILITACIN DE PUENTES Y CARRETERAS
DEL EJE VIAL PIURA-GUAYAQUIL (22 PUENTES Y 60 KM DE VAS). PER
Y ECUADOR. 2004-2005. (12)
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Se entiende por pavimento al conjunto de los elementos estructurales de un
camino (o de otras superficies como las pistas de aterrizaje de los aeropuertos,
losas deportivas, etc.), es decir, son todas las capas que lo conforman y las
que se denominan comnmente capa superficial, base, sub base.
Es importante conocer la clasificacin de los pavimentos, para poderlos
distinguir entre ellos y lograr llevar a cabo un proceso de evaluacin adecuado.
Clasificacin de Pavimentos
Se tiene:
Pavimentos flexibles: es el pavimento que tienen en su parte superior una
carpeta bituminosa, apoyada sobre dos capas granulares, denominadas base y
sub base. En la siguiente figura se presenta un corte de la seccin tpica de un
pavimento flexible.
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 las capacidad portante del suelo.
Pavimentos Rgidos: son pavimentos en los cuales su capa superior esta
compuesta por una losa de cemento hidrulico, la cual se encuentra apoyada
sobre una capa de material denominada base o sobre la sub rasante. En este
tipo de pavimentos se pueden distinguir algunos tipos que son: hormign
simple con juntas con o sin barras de transferencia de carga, hormign
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reforzado con juntas y barras de traspaso de cargas y hormign continuamente
reforzado.
Importancia de Evaluacin de Pavimentos
La evaluacin de pavimentos es importante, pues permitira conocer a tiempo
los deterioros presentes en la superficie, y de esta manera realizar las
correcciones, consiguiendo con ello brindar al usuario una serviciabilidad
optima.
Con la realizacion de una evaluacion periodica del pavimento se podr predecir
el nivel de vida de una red o un proyecto.
La evaluacion de pavimentos, tambien permitira optimizar los costos de
rehabilitacion, pues si se trata un deterioro de forma temprana se prolonga su
vida de servicio ahorrando de esta manera gastos mayores.
Objetividad en la Evaluacin de Pavimentos
La objetividad en la evaluacion de pavimentos juega un papel primordial, pues
se necesita personas verdaderamente capacitadas para que realicen las
evaluaciones, de no ser asi, dichas pruebas pueden perder credibilidad con el
tiempo y no podran ser comparadas, ademas, es importante que se escoja un
modelo de evaluacion que se encuentre estandarizado para poder decir que se
ha realizado una evaluacin verdaderamente objetiva.
No siempre se pueden obtener mediciones o indices que cumplan con la
condicion para comparar dos proyectos debido al sesgo intrinseco de la toma
de decisiones, produciendose una desviacion entre la realidad y lo expresado
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por las muestras. La desviacion que ocurre puede deberse a dos causas
principales.
a) Variabilidad de las unidades, debido a que las unidades son la base para los
analisis que se realizaran.
b) Diversidad de la respuesta dentro de cada unidad, esto porque se relaciona
a la fiabilidad de la eventual rehabilitacion.
Curva de Comportamiento de los Pavimentos
La curva de comportamiento de los pavimentos es la representacin historica
de la calidad del pavimento.
Para analizar el comportamiento funcional del pavimento se necesita
informacion de calidad de rodadura durante el periodo de estudio y de los datos
historicos del transito que se han solicitado al pavimento durante ese periodo.
Con la ayuda del indice de serviciabilidad o el indice de condicion de un
pavimento versus el tiempo o el numero de ejes equivalentes, se puede graficar
la degradacion del pavimento, consiguiendo de esta manera visualizar el
tiempo en el que un pavimento necesitara una rehabilitacin, consiguiendo son
esto incrementar la vida util del pavimento.
En la figura 5, se representa el comportamiento de un pavimento en funcion del
tiempo o del numero de ejes equivalentes al cual esta expuesto; mediante esta
representacin se podra adoptar medidas adecuadas, las cuales permitan
aumentar la vida util de un pavimento.
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Tipos de Fallas en los Pavimentos
Las fallas en los pavimentos pueden ser divididas en dos grandes grupos que
son fallas de superficie y fallas en la estructura.
Fallas de Superficie
Son las fallas en la superficie de rodamiento, debidos a las fallas en la capa de
rodadura y que no guardan relacion con la estructura de la calzada.
La correccion de estas se fallas se efectua con solo regularizar su superficie y
conferirle la necesaria impermeabilidad y rugosidad.
Fallas Estructurales
Comprende los defectos de la superficie de rodamiento, cuyo origen es una
falla en la estructura del pavimento, es decir, de una o mas capas constitutivas
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que deben resistir el complejo juego de solicitaciones que imponen el transito y
el conjunto de factores climaticos.
Para corregir este tipo de fallas es necesario un refuerzo sobre el pavimento
existente para que el paquete estructural responda a las exigencias del transito
presente y futuro estimado.
Tipos de Evaluacin de Pavimentos
Existen diversos mtodos de evaluacin de pavimentos, que son aplicables a
calles y carreteras, entre los aplicables al presente estudio estan:
VIZIR
Es un ndice que representa la degradacin superficial de un pavimento,
representando una condicin global que permitira tomar algunas medidas de
mantenimiento y rehabilitacin.
Este indice 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 paises en via de desarrollo y en especial
en zonas tropicales.
INDICE DE CONDICION DE PAVIMENTO (PCI)
BREVE RESEA SOBRE EL MTODO P.C.I.
PROGRAMA DE DIAGNSTICO Y SEGUIMIENTO DE PAVIMENTO (6)
Fue 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.
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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.
OBJETIVOS DEL PCI (6)
Los objetivos que se persiguen con la aplicacin del Mtodo PCI son:
Determinar el estado de un pavimento en trminos de su integridad es-
tructural y su nivel de servicio.
Obtener un indicador que permita comparar con un criterio uniforme la
condicin y comportamiento de los pavimentos.
Obtener un criterio racional para justificar la programacin de obras de
mantenimiento y rehabilitacin de pavimentos.
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Obtener informacin relevante de retroalimentacin respecto del com-
portamiento de las soluciones adoptadas en el diseo, evaluacin y cri-
terios de mantenimiento de pavimentos.
El PCI es un ndice numrico que vara desde cero (0), para un pavimento
fallado o en mal estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto
estado. En el Cuadro se presentan los rangos de PCI con la correspondiente
descripcin cualitativa de la condicin del pavimento.
CUADRO
Rango Clasificacin
100 85 Excelente
85 70 Muy Bueno
70 55 Bueno
55 40 Regular
40 25 Malo
25 10 Muy Malo
10 0 Fallado
RANGOS DECALIFICACIN DEL PCI
El clculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual de la
condicin del pavimento en el cual se establecen CLASE, SEVERIDAD y
CANTIDAD que cada dao presenta. El PCI se desarroll para obtener un
ndice de la integridad estructural del pavimento y de la condicin operacional
de la superficie. La informacin de los daos obtenida como parte del inventario
ofrece una percepcin clara de las causas de los daos y su relacin con las
cargas o con el clima.
La primera etapa corresponde al trabajo de campo en el cual se identifican los
daos teniendo en cuenta la clase, severidad y extensin de los mismos. Esta
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informacin se registra en formatos adecuados para tal fin. Las figuras son
ilustrativas y en la prctica debe proveerse el espacio necesario para consignar
toda la informacin pertinente.
Se debe establecer el Inventario de Pavimentos. Es decir, los pavimentos se
separan definindose los siguientes conceptos:
RED: El conjunto de pavimentos a ser administrados (cada Institucin
Educativa es una red).
RAMA: Parte fcilmente identificable de la red (p. ej.: plataforma).
SECCIN: La menor unidad de administracin con caractersticas homogneas
(p. ej.: tipo de pavimento, estructura, historia de construccin, condicin actual,
etc.).
DETERMINACIN DE LAS UNIDADES DE MUESTREO PARA
EVALUACIN
En la Evaluacin De Una Red puede tenerse un nmero muy grande de
unidades de muestreo cuya inspeccin demandar tiempo y recursos
considerables; por lo tanto, es necesario aplicar un proceso de muestreo.
En la Evaluacin de un Proyecto se deben inspeccionar todas las unidades;
sin embargo, de no ser posible, el nmero mnimo de unidades de muestreo
que deben evaluarse se obtiene mediante la Ecuacin, la cual produce un
estimado del PCI 5 del promedio verdadero con una confiabilidad del 95%.
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n = N s 2
e2/ 4 * N - 1 + s
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Donde:
n: Nmero mnimo de unidades de muestreo a evaluar.
N: Nmero total de unidades de muestreo en la seccin del pavimento.
e: Error admisible en el estimativo del PCI de la seccin (e = 5%)
s: Desviacin estndar del PCI entre las unidades.
Durante la inspeccin inicial se asume una desviacin estndar (s) del PCI de
15 para pavimento de concreto (rango PCI de 35) En inspecciones
subsecuentes se usar la desviacin estndar real (o el rango PCI) de la
inspeccin previa en la determinacin del nmero mnimo de unidades que
deben evaluarse.
Cuando el nmero mnimo de unidades a evaluar es menor que cinco (n < 5),
todas las unidades debern evaluarse.
SELECCIN DE LAS UNIDADES DE MUESTREO PARA INSPECCIN
Se recomienda que las unidades elegidas estn igualmente espaciadas a lo
largo de la seccin de pavimento y que la primera de ellas se elija al azar
(aleatoriedad sistemtica) de la siguiente manera:) El intervalo de muestreo (i) se expresa mediante la Ecuacin
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i = Nn
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Donde:
N: Nmero total de unidades de muestreo disponible.
n: Nmero mnimo de unidades para evaluar.
i: Intervalo de muestreo, se redondea al nmero entero inferior (por ejemplo, 3.7 se
redondea a 3)
) El inicio al azar se selecciona entre la unidad de muestreo 1 y el
intervalo de muestreo i.
As, si i = 3, la unidad inicial de muestreo a inspeccionar puede estar entre 1 y
3. Las unidades de muestreo para evaluacin se identifican como (S), (S + 1),
(S + 2), etc.
Siguiendo con el ejemplo, si la unidad inicial de muestreo para inspeccin
seleccionada es 2 y el intervalo de muestreo (i) es igual a 3, las subsiguientes
unidades de muestreo a inspeccionar seran 5, 8, 11, 14, etc.
SELECCIN DE UNIDADES DE MUESTREO ADICIONALES
Uno de los mayores inconvenientes del mtodo aleatorio es la exclusin del
proceso de inspeccin y evaluacin de algunas unidades de muestreo en muy
mal estado. Para evitar lo anterior, la inspeccin deber establecer cualquier
unidad de muestreo inusual e inspeccionarla como una unidad adicional en
lugar de una unidad representativa o aleatoria. Cuando se incluyen unidades
de muestreo adicionales, el clculo del PCI es ligeramente modificado para
prevenir la extrapolacin de las condiciones inusuales en toda la seccin.
EVALUACIN DE LA CONDICIN
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El procedimiento vara de acuerdo con el tipo de superficie del pavimento que
se inspecciona. Debe seguirse estrictamente la definicin de los daos de este
manual para obtener un valor del PCI confiable.
La evaluacin de la condicin incluye los siguientes aspectos:
Equipo.
Odmetro para medir las longitudes y las reas de los daos.
Regla y una cinta mtrica para establecer las profundidades de los
ahuellamientos o depresiones.
Manual de Daos del PCI con los formatos correspondientes y en
cantidad suficiente para el desarrollo de la actividad.
Procedimiento.Se inspecciona una unidad de muestreo para medir el tipo, cantidad y
severidad de los daos de acuerdo con el Manual de Daos, y se registra la
informacin en el formato correspondiente. Se deben conocer y seguir
estrictamente las definiciones y procedimientos de medida los daos. Se usa
un formulario u hoja de informacin de exploracin de la condicin para cada
unidad muestreo y en los formatos cada rengln se usa para registrar un dao,
su extensin y su nivel de severidad.
El equipo de inspeccin deber implementar todas las medidas deseguridad para su desplazamiento en la plataforma inspeccionada y para el
personal en la plataforma.
CLCULO DEL PCI DE LAS UNIDADES DE MUESTREO
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Al completar la inspeccin de campo, la informacin sobre los daos se utiliza
para calcular el PCI. El clculo puede ser manual o computarizado y se basa
en los Valores Deducidos de cada dao de acuerdo con la cantidad y
severidad reportadas.
CLCULO DEL PCI PARA PAVIMENTOS CON CAPA DE RODADURA EN
CONCRETO DE CEMENTO PRTLAND
APLICACIN DE LA NORMA ASTM D5340 (2)
CALCULO DEL 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 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.
Para la presente investigacin se usara la hoja de investigacin del ANEXO 1.
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CALCULO DE PCI
Si 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 mas alto de VR
Ingresar en la tabla del ANEXO 3 8 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, NOTA DE TRADUCCION). 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.
30
m = 1 + (9/95) * (100
-
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Determinar el VRC con la curva de correccin correcta (ANEXO 3), para
pavimentos para de concreto, con los valores de Total y q en la tabla del
NAXEO 3.
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 VRC.
CLCULO DEL PCI DE UNA SECCIN DE PAVIMENTO
Una 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.
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PCI S = [(N A) * PCI R] + (A * PCI A)
N
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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.
MANUAL DE DAOS (1)
CALIDAD DE TRNSITO (RIDE QUALITY)
Cuando se realiza la inspeccin de daos, debe evaluarse la calidad de trnsito
para determinar el nivel de severidad de daos tales como las corrugaciones,
para la presente investigacin. A continuacin se presenta una gua general de
ayuda para establecer el grado de severidad de la calidad de trnsito.
L: (Low: Bajo): Se perciben las vibraciones en el vehculo (por ejemplo, por
corrugaciones) pero no es necesaria una reduccin de velocidad en aras de la
comodidad o la seguridad; o los abultamientos o hundimientos individuales
causan un ligero rebote del vehculo pero creando poca incomodidad. Para el
caso de la presente investigacin esta ser recorrida a pie y se observara el
grado de abultamientos o hundimientos.
M: (Medium: Medio): Las vibraciones en el vehculo son significativas y se
requiere alguna reduccin de la velocidad en aras de la comodidad y la
seguridad; o los abultamientos o hundimientos individuales causan un rebote
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significativo, creando incomodidad. Para el caso de la presente investigacin
esta ser recorrida a pie y se observara el grado de abultamientos o
hundimientos.
H: (High: Alto): Las vibraciones en el vehculo son tan excesivas que debe
reducirse la velocidad de forma considerable en aras de la comodidad y la
seguridad; o los abultamientos o hundimientos individuales causan un excesivo
rebote del vehculo, creando
una incomodidad importante o un alto potencial de peligro o dao severo al
vehculo. Para el caso de la presente investigacin esta ser recorrida a pie y
se observara el grado de abultamientos o hundimientos.
La calidad de trnsito se determina recorriendo la seccin de pavimento en un
automvil de tamao estndar a la velocidad establecida por el lmite legal. Las
secciones de pavimento cercanas a seales de detencin deben calificarse a la
velocidad de desaceleracin normal de aproximacin a la seal. Siendo la
presente investigacin para plataformas deportivas, no se analizaran patologas
cuya causa es debida al transito.
DESCRIPCIN DE LOS DAOS
GRIETA DE ESQUINA
Descripcin: Una grieta de esquina es una grieta que intercepta las juntas de
una losa a una distancia menor o igual que la mitad de la longitud de la misma
en ambos lados, medida desde la esquina. Por ejemplo, una losa con
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dimensiones de 3.70 m por 6.10 m presenta una grieta a 1.50 m en un lado y a
3.70 m en el otro lado, esta grieta no se considera grieta de esquina sino grieta
diagonal; sin embargo, una grieta que intercepta un lado a 1.20 m y el otro lado
a 2.40 m si es una grieta de esquina. Una grieta de esquina se diferencia de un
descascaramiento de esquina en que aquella se extiende verticalmente a
travs de todo el espesor de la losa, mientras que el otro intercepta la junta en
un ngulo. Generalmente, la repeticin de cargas combinada con la perdida de
soporte y los esfuerzos de alabeo originan las grietas de esquina.
Niveles de Severidad
L: La grieta esta definida por una grieta de baja severidad y el rea entre la
grieta y las juntas est ligeramente agrietada o no presenta grieta alguna.
M: Se define por una grieta de severidad media o el rea entre la grieta y las
juntas presenta una grieta de severidad media (M)
H: Se define por una grieta de severidad alta o el rea entre la junta y las
grietas esta muy agrietada.
Medida
La losa daada se registra como una (1) losa si:
1. Slo tiene una grieta de esquina.
2. Contiene ms de una grieta de una severidad particular.
3. Contiene dos o ms grietas de severidades diferentes.
Para dos o ms grietas se registrar el mayor nivel de severidad. Por ejemplo,
una losa tiene una grieta de esquina de severidad baja y una de severidad
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media, deber contabilizarse como una (1) losa con una grieta de esquina
media.
Opciones de reparacin
L: No se hace nada. Sellado de grietas de ms de 3 mm.
M: Sellado de grietas. Parcheo profundo.
H: Parcheo profundo.
ESCALA
Descripcin:
Escala es la diferencia de nivel a travs de la junta. Algunas causas comunes
que la originan son:
Asentamiento debido una fundacin blanda.
Bombeo o erosin del material debajo de la losa.
Alabeo de los bordes de la losa debido a cambios de temperatura o
humedad.
Niveles de Severidad
Se definen por la diferencia de niveles a travs de la grieta o junta como se
indica en el Cuadro
Niveles de Severidad para Escala
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RANGOS DE CALIFICACIN DEL PCI
Rango Clasificacin
100 85 Excelente
85 70 Muy Bueno
70 55 Bueno
55 40 Regular
40 25 Malo
Medida
La escala a travs de una junta se cuenta como una losa. Se cuentan
nicamente las losas afectadas. Las escalas a travs de una grieta no se
cuentan como dao pero se consideran para definir la severidad de las grietas.
Opciones de reparacin
L: No se hace nada. Fresado.
M: Fresado.
H: Fresado.
GRIETAS LINEALES (Grietas longitudinales, transversales y
diagonales)
Descripcin:
Estas grietas, que dividen la losa en dos o tres pedazos, son causadas
usualmente por una combinacin de la repeticin de las cargas de trnsito y el
alabeo por gradiente trmico o de humedad.
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Las losas divididas en cuatro o ms pedazos se contabilizan como losas
divididas. Comnmente, las grietas de baja severidad estn relacionadas con el
alabeo o la friccin y no se consideran daos estructurales importantes. Las
grietas capilares, de pocos pies de longitud y que no se propagan en todo la
extensin de la losa, se contabilizan como grietas de retraccin.
Niveles de severidad
Losas sin refuerzo
L: Grietas no selladas (incluye llenante inadecuado) con ancho menor que 12.0
mm, o grietas selladas de cualquier ancho con llenante en condicin
satisfactoria. No existe escala.
M: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Grieta no sellada con ancho entre 12.0 mm y 51.0 mm.
2. Grieta no sellada de cualquier ancho hasta 51.0 mm con escala menor
que 10.0 mm.
3. Grieta sellada de cualquier ancho con escala menor que 10.0 mm.
H: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Grieta no sellada con ancho mayor que 51.0 mm.
2. Grieta sellada o no de cualquier ancho con escala mayor que 10.0 mm.
Medida
Una vez se ha establecido la severidad, el dao se registra como una losa. Si
dos grietas de severidad media se presentan en una losa, se cuenta dicha losa
como una poseedora de grieta de alta severidad.
Las losas divididas en cuatro o ms pedazos se cuentan como losas divididas.
Las losas de longitud mayor que 9.10 m se dividen en losas de
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aproximadamente igual longitud y que tienen juntas imaginarias, las cuales se
asumen estn en perfecta condicin.
Opciones de reparacin
L: No se hace nada. Sellado de grietas ms anchas que 3.0 mm.
M: Sellado de grietas.
H: Sellado de grietas. Parcheo profundo. Reemplazo de la losa.
PULIMENTO DE AGREGADOS
Descripcin:
Este dao se causa por aplicaciones repetidas de cargas del trnsito. Cuando
los agregados en la superficie se vuelven suaves al tacto, se reduce
considerablemente la adherencia con las llantas. Cuando la porcin del
agregado que se extiende sobre la superficie es pequea, la textura del
pavimento no contribuye significativamente a reducir la velocidad del vehculo.
El pulimento de agregados que se extiende sobre el concreto es despreciable y
suave al tacto. Este tipo de dao se reporta cuando el resultado de un ensayo
de resistencia al deslizamiento es bajo o ha disminuido significativamente
respecto a evaluaciones previas.
Niveles de Severidad
No se definen grados de severidad. Sin embargo, el grado de pulimento deber
ser significativo antes de incluirlo en un inventario de la condicin y calificarlo
como un defecto.
Medida
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Una losa con agregado pulido se cuenta como una losa.
Opciones de reparacin
L, M y H: Ranurado de la superficie. Sobrecarpeta.
DESCONCHAMIENTO, MAPA DE GRIETAS, CRAQUELADO
Descripcin:
El mapa de grietas o craquelado (crazing) se refiere a una red de grietas
superficiales, finas o capilares, que se extienden nicamente en la parte
superior de la superficie del concreto. Las grietas tienden a interceptarse en
ngulos de 120 grados. Generalmente, este dao ocurre por exceso de
manipulacin en el terminado y puede producir el descamado, que es la rotura
de la superficie de la losa a una profundidad aproximada de 6.0 mm a 13.0 mm.
El descamado tambin puede ser causado por incorrecta construccin y por
agregados de mala calidad.
Niveles de Severidad
L: El craquelado se presenta en la mayor parte del rea de la losa; la superficie
esta en buena condicin con solo un descamado menor presente.
M: La losa est descamada, pero menos del 15% de la losa est afectada.
H: La losa esta descamada en ms del 15% de su rea.
Medida
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Una losa descamada se contabiliza como una losa. El craquelado de baja
severidad debe contabilizarse nicamente si el descamado potencial es
inminente, o unas pocas piezas pequeas se han salido.
Opciones para Reparacin
L: No se hace nada.
M: No se hace nada. Reemplazo de la losa.
H: Parcheo profundo o parcial. Reemplazo de la losa. Sobrecarpeta.
DESCASCARAMIENTO DE ESQUINA
Descripcin:
Es la rotura de la losa a 0.6 m de la esquina aproximadamente. Un
descascaramiento de esquina difiere de la grieta de esquina en que el
descascaramiento usualmente buza hacia abajo para interceptar la junta,
mientras que la grieta se extiende verticalmente a travs de la esquina de losa.
Un descascaramiento menor que 127 mm medidos en ambos lados desde la
grieta hasta la esquina no deber registrarse.
Niveles de severidad
En el Cuadro se listan los niveles de severidad para el descascaramiento de
esquina.
El descascaramiento de esquina con un rea menor que 6452 mm2 desde la
grieta hasta la esquina en ambos lados no deber contarse.
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Niveles de Severidad para Descascaramiento de Esquina
Rango Clasificacin100 85 Excelente85 70 Muy Bueno
RANGOS DECALIFICACIN DEL PCI
Medida
Si en una losa hay una o ms grietas con descascaramiento con el mismo nivel
de severidad, la losa se registra como una losa con descascaramiento de
esquina. Si ocurre ms de un nivel de severidad, se cuenta como una losa con
le mayor nivel de severidad.
Opciones de reparacin
L: No se hace nada.
M: Parcheo parcial.
H: Parcheo parcial.
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FOTOGRAFIAS DE ALGUNAS FALLAS TIPICAS
Grieta de esquina de severidad media Escala de alta severidad.
Grietas lineales de alta severidad Pulimento de agregados
Desconchamiento Descascaramiento de esquina
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4.0.- METODOLOGA
4.1.- TIPO Y NIVEL DE LA INVESTIGACIN
En general el estudio realizado es del tipo descriptivo, no experimental
y de corte transversal Abril 2,011.
Es descriptivo porque describe la realidad, sin alterarla
Es No experimental porque se estudia el problema y se analiza sin
recurrir a laboratorio.
Es de corte transversal porque se est analizando en el periodo Abril
2,011.
4.2.- DISEO DE INVESTIGACIN
Se desarrollo siguiendo el mtodo PCI ndice de Condicin de
Pavimentos, para el desarrollo de la siguiente investigacin es posible
utilizar software para el procesamiento de los datos, estos son:
La evaluacin realizada fue de tipo visual y personalizada. El
procesamiento de la informacin se hizo de manera manual, no se utilizo
software.
La metodologa utilizada, para el desarrollo del proyecto fue:
Recopilacin de antecedentes preliminares: En esta etapa se realizo
la bsqueda el ordenamiento, anlisis y validacin de los datos
existentes y 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.
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Para la determinacin de las muestras se tomo todas las losas
deportivas del parque 3 de octubre y aledaos, este diseo se grfica
de la siguiente manera:
4.3.- UNIVERSO O POBLACIN
UNIVERSO O POBLACIN
Para la presente Investigacin el Universo esta dado por la delimitacin
geogrfica de la Urbanizacin Lourdes del Distrito de Piura, provincia
de PIura Departamento de PIura.
MUESTRA
Se seleccionaron todas en las pistas de la Urbanizacin Lourdes delDistrito de Piura, para evaluar sus plataformas deportivas.
MUESTREO
Se seleccionaron de acuerdo a la metodologa del PCI (explicado en el
tema Patologa de la Investigacin).
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M ------------------- O ------------------ A --------------- E
M = Muestra
O = Observacin
A = Anlisis
E = Evaluacin
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CUADRO DE OPERACIONALIZACION DE VARIABLES
VARIABLE DEFINICINCONCEPTUAL DIMENSIONES DEFINICINOPERACIONAL INDICADORES
La
determinacin
y evaluacin
de las
patologas deen las pistas
de la
Urbanizacin
Lourdes del
Distrito de
Piura
Es la
determinacin
o
establecimient
o de las
patologas que
tienen lospavimentos de
concreto rigido
de en las
pistas de la
Urbanizacin
Lourdes del
Distrito de
Piura Piura
Tipos de
patologas que
se presentan
en los
pavimentos
de concreto
rigido en
mencin
Como:
.-
Agrietamiento
lineal o
.-
Agrietamientoen esquina
Variabilidad enTipo, forma
de falla.
Grado de
afectacin
Clase de
falla
Nivel de
severidad
LOW
MEDIUM
HIGH
TCNICAS INSTRUMENTOS
Se utilizo la Evaluacin Visual y toma de datos a travs de ficha tcnica
(ANEXO 1) como instrumento de recoleccin de datos en la muestra
segn el muestreo establecido.
La evaluacin de la condicin incluyo los siguientes aspectos:
Equipo.
Odmetro para medir las longitudes y las reas de los daos.
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Sauceda, subdirector Ron Olive, subdirector septiembre 2008
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8. Automatizacin del clculo del ndice de condicin del
pavimento pci . por: Luis Ricardo Vsquez Varela. ingeniero
civil. especialista en vas y transporte. consultor. docente
Universidad nacional de Colombia. sede Manizales.
9. Implementacin de un sig para la administracin de
pavimentos aeroportuarios a travs de la aplicacin de un
ndice de condicin de pavimentos trabajo de titulacion
presentado en conformidad a los requisitos para obtener el titulo
de ingeniero de ejecucion en geomensura Universidad de
Santiago de Chile facultad de ingeniera departamento de
ingeniera geogrfica
10.Estudio definitivo para el mantenimiento peridico de lacarretera panamericana sur tramo: puente santa rosa
puente montalvo11.Estudios definitivos de ingenieria para la evaluacin de
pavimentos economicos de carreteras de bajo trafico de la
red vial nacional proyecto piloto carretera Patahuasi Yauri
Sicuani. tramo: Yauri San Genaro l = 11.36 km
12.Estudios para la rehabilitacin de puentes y carreteras del ejevial Piura-Guayaquil (22 puentes y 60 km de vas). Per y
Ecuador. 2004-2005.
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ANEXOS
