Artculo Cientfico

DETERMINACIN / EVALUACIN DE LAS PATOLOGAS DEL CONCRETO DE

LAS VEREDAS DE LA URBANIZACIN SAN RAFAEL, DISTRITO DE NUEVO

CHIMBOTE, 2 014

DETERMINATION / EVALUATION OF DISEASES OF CONCRETE SIDEWALKS OF

URBANIZATION SAN RAFAEL, DISTRICT OF NUEVO CHIMBOTE, 2 014

Autor: Miguel Angel Guzmn Loyola

Institucin: Universidad Catlica Los ngeles de Chimbote Facultad de Ingeniera

Escuela Profesional de Ingeniera Civil.

RESUMEN

La presente tesis tiene como objetivo determinar y evaluar las patologas del concreto para

obtener el ndice de integridad estructural del pavimento y la condicin operacional de la

superficie de las veredas de la urbanizacin San Rafael, distrito de Nuevo Chimbote,

provincia del Santa, departamento de Ancash, Julio 2 014. La evaluacin se realiz utilizando

fichas del Mtodo PCI, adems de la estadstica segn los datos del nivel de severidad en cada

tipo de dao; de esta manera observamos que el tipo de dao que ms afecta a las veredas de

la urbanizacin San Rafael son: descascaramiento de juntas y descascaramiento de

esquina.Finalmente y segn los resultados obtenidos, se ha realizado un amplio anlisis de los

resultados y concluimosque las veredas de la urbanizacin San Rafael tienen un pavimento en

estado bueno, con un PCI ponderado igual a 55.69. Las fallas encontradas fueron del tipo

funcional, que no afectan al trnsito normal de peatones, pues no causan daos estructurales.Y

posteriormente se dan las recomendaciones acerca de la investigacin.

Palabras clave: Condicin operacional del concreto, ndice de integridad estructural y

patologas del concreto.

ABSTRACT

This thesis aims to identify and evaluate the specific pathology index for pavement structural

integrity and operational surface condition of the paths of urbanization San Rafael, Nuevo

Chimbote district, Santa province, department of Ancash , July 2014. The evaluation was

performed using PCI chips Method, as well as statistical data on the level of severity for each

type of injury; thus we see that the type of damage that most affects the paths of urbanization

San Rafael are: spalling joint and spalling corner. Finally, according to the results, has

conducted an extensive analysis of the results and sidewalks concluimosque urbanization San

Rafael have a pavement in good condition, with a weighted PCI equal to 55.69. The faults

found were the functional type, which do not affect the normal pedestrian traffic; they do not

cause structural damage. And subsequently give recommendations about research.

Keywords: Operational condition of concrete, index structural integrity and pathologies of

the concrete.

INTRODUCCN

El desarrollo alcanzado por el pas en los ltimos aos se sintetiza en el desarrollo de las

ciudades y su infraestructura vial, el distrito de Nuevo Chimbote de la provincia del Santa

no es ajeno a esta realidad y esto nos obliga a tomar en cuenta la evaluacin del estado

actual de los veredas. 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 en muchas de ellas al ao de su construccin 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 las obras pblicas se encuentran con

patologas a temprana edad. Es importante acotar 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. Se menciona esto; ya que podemos apreciar muchas obras pblicas que

se deterioran muy rpido esto ocasiona perdida de dinero por una obra que en poco tiempo

presenta diferentes tipos de patologas lo que no ocurrira si pensramos en un buen

mantenimiento y uso de las obras. Ante la necesidad de lograr que las veredas en la

urbanizacin San Rafael del distrito de Nuevo Chimbote se desarrollen con calidad y

sobretodo se garantice su durabilidad, es necesario evaluar el estado de las construcciones

actuales de las veredas, y la determinacin del nmero de calles afectadas por alguna

patologa del concreto, de esta manera identificar cual es la patologa que ms predomina

en las veredas.

En este sentido el presente trabajo se desarroll aplicando la metodologa del PCI (ndice

de Condicin de Pavimento), para determinar un valor (de 0 a 100), el mismo que indicara

su estado. La metodologa de trabajo fue del tipo evaluativo visual y a travs de una ficha

tcnica de evaluacin.

BASES TEORICAS

PAVIMENTO:

Un pavimento est constituido por un conjunto de capas superpuestas, relativamente

horizontales, que se desempean y construyen tcnicamente con materiales apropiados y

adecuadamente compactados. Estas estructuras estratificadas se apoyan sobre la sub-

rasante de una va obtenida por el movimiento de tierras en el proceso de exploracin y que

han de resistir adecuadamente los esfuerzos que las cargas repetidas del trnsito le

transmite durante el periodo para la cual fue diseada la estructura del pavimento. (1)

CLASIFICACIN DE LOS PAVIMENTOS:

Pavimentos Articulados: Estn compuestos por una capa de rodadura que est elaborada

con bloques de concreto prefabricados, ubicada sobre una capa delgada de arena, la cual a

su vez, se apoya sobre una capa de base granular, o directamente sobre la sub-rasante. (2)

Pavimentos Flexibles: Reciben este nombre ya que pueden flexionarse o dicho de otra

manera son maleables. Estos pavimentos se encuentran sostenidos sobre un par de capas

flexibles y de base granular. (3)

Pavimentos Semirrgidos: Es aquel en el que se combinan tipos de pavimentos diferentes,

es decir, pavimentos flexibles y pavimentos rgidos, normalmente la capa rgida est por

debajo y la capa flexible por encima. (4)

Pavimentos Rgidos: Se compone de losas de concreto hidrulico que en algunas

ocasiones presenta un armado de acero. El concreto absorbe gran parte de los esfuerzos

que las ruedas de los vehculos ejercen sobre el pavimento, mientras que en el pavimento

flexible este esfuerzo es transmitido hacia las capas inferiores (Base, Sub-base y Sub-

rasante). (5)

VEREDAS:

Una vereda es una acera (la parte de la va urbana que est situada a los costados de la calle y

que permite el trfico de peatones). La vereda, en este sentido, es el camino peatonal que se

ubica entre la lnea de edificacin y la calle. (6)

PATOLOGAS EN VEREDAS:

Patologa es el estudio de las enfermedades en su amplio sentido, es decir, como procesos o

estados anormales de causas conocidas o desconocidas. Diferentes mecanismos pueden dar

origen a las mismas manifestaciones patolgicas. Causas y efectos de las principales

manifestaciones patolgicas. (7)

NDICE DE CONDICIN DEL PAVIMENTO:

El ndice de Condicin del Pavimento (PCI, por su sigla en ingls Pavement Condition Index)

se constituye en la metodologa ms completa para la evaluacin y calificacin objetiva de

pavimentos, flexibles y rgidos, dentro de los modelos de Gestin Vial disponibles en la

actualidad. El PCI es un ndice numrico que vara desde cero, para un pavimento fallado o en

mal estado, hasta cien para un pavimento en perfecto estado.

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 de 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. (8)

MATERIALES Y MTODOS

El Tipo de investigacin fue descriptiva, no experimental y de corte transversal.

Para la presente investigacin la poblacin estuvo dada por la delimitacin geogrfica de la

urbanizacin San Rafael del distrito de Nuevo Chimbote; Se seleccionaron de manera

conjunta, el porcentaje y cantidades de patologas encontradas en las calles a estudiar con

el propsito de realizar un promedio en el anlisis. Y as realizar el cuadro de clculo del

tipo de patologa que presenten en su mayora dichas veredas de la urbanizacin San

Rafael del distrito de Nuevo Chimbote

Se utiliz la Evaluacin Visual y toma de datos a travs de formulario como instrumento

de recoleccin de datos en la muestra segn el muestreo establecido.

La evaluacin de la condicin incluy los siguientes aspectos:

Manual de Daos del PCI con los formatos correspondientes y en cantidad suficiente para

el desarrollo de la actividad.

Ficha de identificacin de daos.

Para el desarrollo del mtodo del PCI se utiliz una hoja de clculo con el programa

Microsoft Excel para el procesamiento de los datos.

RESULTADOS

Unidad de Muestra U1: Av. Brasil 1

DISCUSIN

16.63

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3

IND

ICE D

E C

ON

DIC

ION

DE

PAVIM

EN

TO

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

100.00%

TIPO DE DAO

PATOLOGIAS

Descascaramientode JuntaDescascaramientode JuntaDescascaramientode EsquinaDescascaramientode EsquinaDesconchamiento

Desconchamiento

Pulimento deAgregadosPulimento deAgregadosPulimento deAgregadosParcheo (Grande)

Grieta Lineal

Grieta Lineal

Escala

Grieta de Esquina

Grieta de Esquina

GRFICO N 01: PCI de la Av. Brasil 1.

GRFICO N 02: Densidad de las Patologas en la Av. Brasil 1.

5% 20%

15% 45%

10% 5% EXCELENTE

MUY BUENO

BUENO

REGULAR

MALO

MUY MALO

CONDICIN DEL PAVIMENTO EN LAS VEREDAS DE LA URB. SAN RAFAEL - NUEVO CHIMBOTE - JULIO 2014

DISCUCIN

Agrupando los resultados desde la unidad de muestra U1 hasta la unidad de muestra U20,

se presenta un PCI promedio de 55.69, lo que corresponde a un pavimento BUENO.

El mayor valor de PCI lo tiene la unidad de muestra U14 (Calle 10), igual a 87.72 y de

condicin excelente. Mientras que el menor PCI lo tiene la unidad de muestra U1 (Av.

Brasil 1) de 16.63, encontrndose en condicin MUY MALO.

Del siguiente grfico se pueden apreciar 6 diferentes niveles de severidad que afectan al

pavimento rgido; los que son: Muy Malo, Malo, Regular, Bueno, Muy Bueno, Excelente.

El primer y mayor porcentaje es el de 45 % del total de unidades de muestras

inspeccionadas presentando un nivel de severidad Regular; el segundo es el de 20 %

presentando un nivel de severidad Muy Bueno; el tercero con un 15 % presentando un

nivel de severidad Bueno, el cuarto con un 10 % presentando un nivel de severidad Malo y

finalmente con la menor cantidad de porcentaje encontramos igualados con un 5 %

presentando un nivel de severidad Excelente y Muy Malo.

GRFICO N 03: Resultados de la Condicin del Pavimento.

Del anlisis de las 20 Unidades de Muestra se puede apreciar:

Valor Mximo de la Densidad: 84.62% de la muestra U17 (Calle 13), tipo de falla:

descascaramiento de esquina de severidad Baja.

Valor Mnimo de la Densidad: 1.79% de la muestra U15 (Calle 11), tipo de falla:

grieta lineal de severidad Baja.

Valor Mximo del VR.: 26.54 de la muestra U1 (Av. Brasil 1), tipo de falla: grieta de

esquina de severidad Alta.

Valor Mnimo del V.R.: 0.17 de la muestra U6 (Calle 2), tipo de falla: retraccin de

severidad Baja.

En conclusin las fallas ms frecuentes encontradas en las distintas unidades de muestra son:

descascaramiento de junta y descascaramiento de esquina tanto con un nivel de severidad

medio y bajo. Este tipo de deterioro del pavimento, se localizaron en todas las unidades de

muestra inspeccionadas. Finalmente, podemos concluir que las veredas de la urbanizacin San

Rafael, del distrito de Nuevo Chimbote; tuvieron un responsable y buen proceso constructivo

ya que considerando que fueron construidas hace aproximadamente 20 aos y tomando todas

las unidades de muestra para calcular un PCI ponderado de 55.69, esto nos dice que el estado

del pavimento es bueno.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS:

(1) Montejo A. Ingeniera de pavimentos para carreteras. 2ed. Bogot: Universidad Catlica

de Colombia Ediciones y Publicaciones; 2002.

(2) Sandoval S. Pavimentos articulados. Obras Civ [seriada en lnea]. 2009 [citado 15 Ago

2014]; [1 pgina]. Disponible en:

http://udesobrasciviles.blogspot.com/2009/04/pavimentos-articulados.html

(3) Tipos de pavimentos. Tiposde [seriada en lnea] 2014 [citado 27 Ago 2014]; [1 pgina].

Disponible en: http://www.tiposde.org/construccion/659-tipos-de-pavimentos/

(4) Pavimentos rgidos y semirrgidos. Ing Civ [seriada en lnea] 2012 [citado 27 Ago

2014]; [1 pgina]. Disponible en:

http://ingenieriacivilapuntes.blogspot.com/2012/02/pavimentos-rigidos-y-

semirrigidos.html

(5) Centeno O. Pavimentos rgidos. Pav Rg [seriada en lnea]. 2010 [citado 10 Sep 2014];

[1 pgina]. Disponible en: http://oswaldodavidpavimentosrigidos.blogspot.com/

(6) Definicin de vereda. Definic [seriada en lnea]. 2008 [citado 10 Sep 2014]; [1 pgina].

Disponible en: http://definicion.de/vereda/

(7) Nio J. Patologa. Notic [seriada en lnea]. 2009 Sep [citado 14 Sep 2014]; [5 pginas].

Disponible en: http://www.parametro-sas.com/ED96.pdf

(8) Vsquez L. Manual PCI para pavimentos asfalticos y de concreto en carreteras.

Manizales: 2002.

ANEXOS

ANEXO N 01: PANEL FOTOGRFIO

Fotografas de exploracin de campo en la urbanizacin San Rafael, distrito de

Nuevo Chimbote, provincia del Santa, departamento Ancash.

FOTO N 01:

Toma panormica de la Av.

Brasil, en donde podemos apreciar

los paos de 2 m. de ancho

FOTO N 02:

Pao de la vereda de la Av. Brasil

con presencia de grietas lineales

(longitudinales) y pulimento de

agregados. Esta zona es muy

transitada por los peatones, debido

a eso la presencia de dichas

patologas.

FOTO N 04:

Presencia de grieta lineal

(longitudinal) en los paos de la

unidad de muestra U4 (calle 1).

Tambin podemos apreciar un

desnivel entre losas (Escala).

FOTO N 03:

Una de las fallas ms comunes que

se pudo encontrar a lo largo del

estudio en la zona, es la del parche

grande, debido a que en esta zona

se realizaron mantenimiento en los

servicios de agua potable.