UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA

DISEO DE PAVIMENTOS RGIDOS REFORZADOS CON FIBRA METLICA COMO ALTERNATIVA PARA PROYECTOS UBICADOS EN LA REGIN PUNO

TESIS

PARA OPTAR EL TITULO DE

INGENIERO CIVIL

PRESENTADO POR

Bach. ESAU ALFREDO APAZA QUISPEBach. HORACIO LARICO CAPIA

PUNO PERU2012UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA

DISEO DE PAVIMENTOS RGIDOS REFORZADOS CON FIBRA METLICA COMO ALTERNATIVA PARA PROYECTOS UBICADOS EN LA REGIN PUNO

TESIS

PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO CIVIL

APROBADO POR:

Presidente de Jurado:________________________________________Ing. Ral Fernando Echegaray Chambi

Primer Miembro: ________________________________________Ing. Guillermo Nstor Fernndez Sila

Segundo Miembro: ________________________________________Ing. Daniel Coyla Sanchez

Director de Tesis: ________________________________________Ing. Emilio Castillo Aroni

Asesor: ________________________________________Ing. Juan Carlos Almonte Burgos

AGRADECIMIENTOS

A Dios por todo lo que nos ha proporcionado y por habernos dado fuerzas para concluir esta fase da nuestra vida.

A nuestros padres, que nos ayudaron durante la realizacin de nuestra tesis, fueron los mayores incentivadores y responsables tambin por casi todos los valores de buen carcter y buena conducta que aprendimos.

A los otros miembros de nuestras familias y a nuestros amigos, por el incentivo, apoyo, cario y por entender nuestra ausencia en determinadas ocasiones.

A la Universidad Nacional del Altiplano de Puno por permitir el desarrollo de nuestro proyecto de investigacin en sus laboratorios y a todas las personas que hacen parte de Laboratorio de Mecnica de Suelos y Construcciones de la EPIC.

A la Empresa MACCAFERRI por los materiales facilitados para la ejecucin de ensayos en concreto fibroreforzado.

Finalmente a nuestros compaeros de universidad que compartieron las angustias y felicidades de esta fase de manera especial a todos los integrantes del Cdigo 04-I.

RESUMEN

El uso de las fibras metlicas como refuerzo del concreto es cada da ms cotidiano en el Per.Siendo la ltima dcada el comienzo de la utilizacin como refuerzo para pavimentos de concreto, definido por los cdigos ACI como losa de concreto que contiene fibras discontinuas y separadas, apoyadas sobre suelo, sometidas a cargas puntuales, distribuidas o lineales.

Las fibras metlicas como tal constituyen una microarmadura la cual contrarresta el fenmeno de fisuracin por retraccin, y le confiere al concreto una ductilidad[footnoteRef:1] que puede llegar a ser considerable de acuerdo a la cantidad de las fibras y su resistencia misma, otorgndole en tales circunstancias una gran tenacidad[footnoteRef:2] al concreto. Estas propiedades, adems de la resistencia a traccin, son medidas indirectamente mediante ensayos de flexin sobre vigas, segn las Normas ASTM C 78, ASTM C 1018, C 1609 o JSCE-SF4. Para lo cual se realizo la adecuacin de un equipo de rotura a compresin, con placas metlicas lo suficientemente rgidas como apoyo y transmisor de carga, segn la norma elegida. [1: Ductilidad es la capacidad de un material de poder soportar apreciables deformaciones conservando buena resistencia.] [2: Tenacidad es la capacidad de un material de oponerse a la propagacin de la fisuracin disipando energa de deformacin.]

En el Proyecto de Investigacin fueron determinados el Modulo de Rotura, ductilidad, factor residual, para el concreto simple y con refuerzo de fibra metlica. Para ello se desarrollaron pruebas de laboratorio sobre vigas prismticas de concreto reforzadas con diferentes cuantas de fibra metlica. Los anlisis realizados contemplan el ensayo de 120 vigas prismticas y 60 cilindros, para pruebas de resistencia a compresin, comprendiendo 2 tipos de fibras metlicas correspondientes a un fabricante, con dosificaciones recomendadas por el proveedor. Determinando factores representativos en funcin a las caractersticas evaluadas, modulo de rotura, deformacin, carga y absorcin de energa. Con los factores mencionados hallados, comunes a todas las fibras, se establece una escala cuantitativa (puntajes) para comparar los tipos y cuantas de fibras analizadas.

Estos factores fueron complementados por un anlisis de costo beneficio, para cada uno de estos factores, de forma individual como comparativo, permitiendo observar que cada tipo de fibra define un comportamiento caracterstico en funcin de la dosis.

Adems se realizo el diseo de pavimentos de concreto rgido, por medio de dos mtodos diferentes (AASHTO y PCA) para caractersticas de trfico, sub rasante y sub base presentados habitualmente en Puno. Con una variacin en el valor del modulo de rotura encontrado en los ensayos de laboratorio, que contempla el aporte propio de las fibras en estado post-fisuracin tomando que conlleva en el aumento de ductilidad,.

Adicionalmente, en base a la evaluacin en modelos similares de la eficiencia de transferencia de cargas ofrecido por las fibras, se efectu la eleccin optima de dosificaciones de fibra. A partir del cual por medio de una comparacin de los costos se obtuvo la variacin para cada tipo de pavimento para diferentes alternativas propuestas. Las tablas y coeficientes hallados en el presente estudio constituyen herramientas de evaluacin para los pavimentos de concreto reforzados con fibras metlicas, cuyos conceptos son aplicables para cualquier comparacin entre diversos tipos y cuantas de fibras.

Palabras Clave: Concreto reforzado, Fibras Metlicas, Modulo de Rotura, Deformacin, Diseo de Pavimento.