UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENI|ERIATECNOLOGIA DEL ASFALTO

CARRERA PROFESIONAL ING. CIVIL

AO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMATICOUNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVILASFALTOS MODIFICADOS

CTEDRA: TECNOLOGIA DEL ASFALTO

CATEDRTICO: .

INTEGRANTES: ZARATE CANTO, Flor RAMIREZ ALFARO BRAYHAM CRISTOFER

SEMESTRE: XAULA: 401SECCIN: C-2

HUANCAYO 2015

I. INTRODUCCION

El presente trabajo de investigacin DIAGNSTICO DEL ESTADO SITUACIONAL DE LA VIA: AV. ARGENTINA AV. 24 DE JUNIO POR EL MTODO: NDICE DE CONDICIN DE PAVIMENTOS-2012, ha sido elaborado con mucho entusiasmo, con la finalidad de entender y aplicar los conceptos y la teora sobre la evaluacin de pavimentos, el cual ponemos a consideracin de los jurados para su revisin y evaluacin.

Las carreteras y vas urbanas son un factor muy importante en el desarrollo socio-econmico de las regiones y pases, a su vez el transporte es un elemento de gran influencia en la economa de las zonas urbanas y rurales, y la serviciabilidad de las carreteras contribuye al desarrollo socio-econmico de los sectores de la poblacin, por ello es necesario de una adecuada planificacin en los proyectos viales para que puedan garantizar y facilitar el mejoramiento de la calidad de vida de los habitantes. Dicha serviciabilidad es funcin directa del estado superficial y estructura del pavimento. Por ello es de gran importancia para la regin, que se cuente con una red vial eficiente, que permita la comunicacin entre sus diferentes ncleos urbanos y rurales. El diseo y la ejecucin de un pavimento no es suficiente para garantizar la calidad de vida de este, siendo muchas veces olvidado por los gobiernos locales y regionales, el mantenimiento y rehabilitacin de un pavimento debe ser rutinario para la prolongacin de su vida til, para ello es necesario realizar un diagnstico vial constante. Es por ello que basado en la teora de evaluacin de pavimentos, se realiz la investigacin sobre el mtodo PCI y su aplicacin en el diagnstico de la va en estudio, el cual se basa en la inspeccin visual por unidades de muestreo del pavimento. En la elaboracin del trabajo se hizo uso de recursos humanos y materiales como cmaras fotogrficas, de video, hojas de apunte y otros, as como el uso de fuentes bibliogrficas que en la actualidad existen en gran cantidad. Agradecemos a nuestro asesor, Ing. Julio Nakandakare Santana, por las orientaciones dadas en el transcurso de elaboracin de la tesis, ya que gracias a las mismas nacieron en nosotros muchas ganas de investigar y el producto de ello es este trabajo.

II. INDICE

INTRODUCCION........................................... (2)MARCO TEORICO.....(4)DEFINICIN Y ESTRUCTURA DE LOS PAVIMENTOS.....(4)FUNCIONES DE LAS CAPAS DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE....(6)PROPIEDADES Y ESPECIFICACIONES DE LOS ASFALTOS MODIFICADOS.... (9)TIPOS DE MODIFICADORES. (11) FUNDAMENTOS DE LA MODIFICACIN... (12)RELACIN DE DETERIOROS O FALLAS..(12)PROBLEMTICA EN EL EMPLEO DE ASFALTOS MODIFICADOS.(19)DURABILIDAD DE LAS MEZCLAS ASFLTICAS PREPARADAS CON LIGANTES MODIFICADOS CON POLMEROS..(20)APLICACIN A UNA OBRA REAL.(21)CONTROL RPIDO EN CAMPO DE ASFALTOS MODIFICADOS.(21)CONCLUCIONES.(25)BIBLIOGRAFA....(27)ANEXOS(28)

III. MARCO TEORICO

DIAGNOSTICO DEL ESTADO SITUACIONAL DE LA VIA AV. JACINTO IBARRA ENTRE LA AV. OCOPILLA Y AV. LEONCIO PRADO.A. DATOS DE LA VIA: El recorrido de estudio se define de la siguiente manera: Se inicia en la Av. Argentina-Av.24 de Junio. El cual ofrece un terreno de material compuesto de gravas limosas y gravas limo arcillosos poco plstica, cuya clasificacin SUCS: G.M., G.C. de color marrn rojizo con caractersticas de formacin glaciar y/o pluvial. Relativamente compacta. Hasta la profundidad de 1.50m. Se hace notar que las caractersticas fsicas y geolgicas en ambos extremos (Este-Oeste) son similares por pertenecer a un manto de formacin glaciar. Ancho de carril: El ancho del carril es de 4m y 3.50m cada uno. Ancho de calzada: El ancho de calzada de la va en estudio es variable y son: 12m. a 15m. el detalle de la calzada se puede observar en el plano de secciones tpicas. Longitud de la va en estudio: Se tom una muestra de 2km de longitud para la realizacin del diagnstico.

B. EL TIPO DE PAVIMENTO DE LA AVENIDA EN ESTUDIO ES: Pavimento flexible:Resulta ms econmico en su construccin inicial, tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 aos, pero tienen la desventaja de requerir mantenimiento constante para cumplir con su vida til. Este tipo de pavimento est compuesto principalmente de una carpeta asfltica, de la base y de la sub-base.Sobre la capa subrasante se construye el pavimento flexible, que est compuesto por sub base, base y carpeta asfltica. El pavimento flexible debe proporcionar una superficie de rodamiento uniforme, resistente a la accin del trnsito, a la del intemperismo y otros agentes perjudiciales, as como transmitir a las terraceras los esfuerzos por las cargas del trnsito. Entre las caractersticas principales que debe cumplir un pavimento flexible se encuentran las siguientes:

C. FALLAS ENCONTRADAS EN LA VIA DE ESTUDIO: PIEL DE COCODRILO: Descripcin: Las grietas de fatiga o piel de cocodrilo son una serie de grietas interconectadas cuyo origen es la falla por fatiga de la capa de rodadura asfltica bajo accin repetida de las cargas de trnsito. El agrietamiento se inicia en el fondo de la capa asfltica (o base estabilizada) donde los esfuerzos y deformaciones unitarias de tensin son mayores bajo la carga de una rueda. Inicialmente, las grietas se propagan a la superficie como una serie de grietas longitudinales paralelas. Despus de repetidas cargas de trnsito, las grietas se conectan formando polgonos con ngulos agudos que desarrollan un patrn que se asemeja a una malla de gallinero o a la piel de cocodrilo. Generalmente, el lado ms grande de las piezas no supera los 0.60 m. El agrietamiento de piel de cocodrilo ocurre nicamente en reas sujetas a cargas repetidas de trnsito tales como las huellas de las llantas. Por lo tanto, no podra producirse sobre la totalidad de un rea a menos que est sujeta a cargas de trnsito en toda su extensin. (Un patrn de grietas producido sobre un rea no sujeta a cargas se denomina como grietas en bloque, el cual no es un dao debido a la accin de la carga). La piel de cocodrilo se considera como un dao estructural importante y usualmente se presenta acompaado por ahuellamiento. Niveles de severidad: B (Low: Bajo): Grietas finas capilares y longitudinales que se desarrollan de forma paralela con unas pocas o ninguna interconectadas. Las grietas no estn descascaradas, es decir, no presentan rotura del material a lo largo de los lados de la grieta. M (Medium: Medio): Desarrollo posterior de grietas piel de cocodrilo del nivel L, en un patrn o red de grietas que pueden estar ligeramente descascaradas. A (High: Alto): Red o patrn de grietas que ha evolucionado de tal forma que las piezas o pedazos estn bien definidos y descascarados los bordes. Algunos pedazos pueden moverse bajo el trnsito. Medida: Se miden en pies cuadrados (o metros cuadrados) de rea afectada. La mayor dificultad en la medida de este tipo de dao radica en que, a menudo, dos o tres niveles de severidad coexisten en un rea deteriorada. Si estas porciones pueden ser diferenciadas con facilidad, deben medirse y registrarse separadamente. De lo contrario, toda el rea deber ser calificada en el mayor nivel de severidad presente.

AGRIETAMIENTO EN BLOQUE:

Descripcin: Las grietas en bloque son grietas interconectadas que dividen el pavimento en pedazos aproximadamente rectangulares. Los bloques pueden variar en tamao de 0.30 m x 0.3 m a 3.0 m x 3.0m. Las grietas en bloque se originan principalmente por la contraccin del concreto asfltico y los ciclos de temperatura diarios (lo cual origina ciclos diarios de esfuerzo / deformacin unitaria). Las grietas en bloque no estn asociadas a cargas e indican que el asfalto se ha endurecido significativamente. Normalmente ocurre sobre una gran porcin del pavimento, pero algunas veces aparecer nicamente en reas sin trnsito. Este tipo de dao difiere de la piel de cocodrilo en que este ltimo forma pedazos ms pequeos, de muchos lados y con ngulos agudos. Tambin, a diferencia de los bloques, la piel de cocodrilo es originada por cargas repetidas de trnsito y, por lo tanto, se encuentra nicamente en reas sometidas a cargas vehiculares (por lo menos en su primera etapa). Niveles de severidad: B: Bloques definidos por grietas de baja severidad, como se define para grietas longitudinales y transversales. M: Bloques definidos por grietas de severidad media A: Bloques definidos por grietas de alta severidad. Medida: Se mide en pies cuadrados (o metros cuadrados) de rea afectada. Generalmente, se presenta un solo nivel de severidad en una seccin de pavimento; sin embargo, cualquier rea de la seccin de pavimento que tenga diferente nivel de severidad deber medirse y anotarse separadamente.

ABULTAMIENTOS Y HUNDIMIENTOS: Descripcin: Los abultamientos son pequeos desplazamientos hacia arriba localizados en la superficie del pavimento. Se diferencian de los desplazamientos, pues estos ltimos son causados por pavimentos inestables. Los abultamientos, por otra parte, pueden ser causados por varios factores, que incluyen: 1. Levantamiento o combadura de losas de concreto de cemento Prtland con una sobrecarpeta de concreto asfltico. 2. Expansin por congelacin (crecimiento de lentes de hielo). 3. Infiltracin y elevacin del material en una grieta en combinacin con las cargas del trnsito (algunas veces denominado tenting). Los hundimientos son desplazamientos hacia abajo, pequeos y abruptos, de la superficie del pavimento. Las distorsiones y desplazamientos que ocurren sobre grandes reas del pavimento, causando grandes o largas depresiones en el mismo, se llaman ondulaciones (hinchamiento: swelling). Niveles de severidad: B: Los abultamientos o hundimientos originan una calidad de trnsito de baja severidad. M: Los abultamientos o hundimientos originan una calidad de trnsito de severidad media. A: Los abultamientos o hundimientos originan una calidad de trnsito de severidad alta. Medida: Se miden en pies lineales (o metros lineales). Si aparecen en un patrn perpendicular al flujo del trnsito y estn espaciadas a menos de 3.0 m, el dao se llama corrugacin. Si el abultamiento ocurre en combinacin con una grieta, sta tambin se registra.

Figura N .Abultamientos y Hundimientos

CORRUGACION: Descripcin: La corrugacin (tambin llamada lavadero) es una serie de cimas y depresiones muy prximas que ocurren a intervalos bastante regulares, usualmente a menos de 3.0 m. Las cimas son perpendiculares a la direccin del trnsito. Este tipo de dao es usualmente causado por la accin del trnsito combinada con una carpeta o una base inestables. Si los abultamientos ocurren en una serie con menos de 3.0 m de separacin entre ellos, cualquiera sea la causa, el dao se denomina corrugacin. Niveles de severidad: B: Corrugaciones producen una calidad de trnsito de baja severidad. M: Corrugaciones producen una calidad de trnsito de mediana severidad.

A: Corrugaciones producen una calidad de trnsito de alta severidad. Medida: Se mide en pies cuadrados (o metros cuadrados) de rea afectada.

GRIETAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES: Descripcin: Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o a la direccin de construccin y pueden ser causadas por: 1. Una junta de carril del pavimento pobremente construida. 2. Contraccin de la superficie de concreto asfltico debido a bajas temperaturas o al endurecimiento del asfalto o al ciclo diario de temperatura.3. Una grieta de reflexin causada por el agrietamiento bajo la capa de base, incluidas las grietas en losas de concreto de cemento Prtland, pero no las juntas de pavimento de concreto. Las grietas transversales se extienden a travs del pavimento en ngulos aproximadamente rectos al eje del mismo o a la direccin de construccin. Usualmente, este tipo de grietas no est asociado con carga. Niveles de Severidad: B: Existe una de las siguientes condiciones: 1. Grieta sin relleno de ancho menor que 10.0 mm. 2. Grieta rellena de cualquier ancho (con condicin satisfactoria del material llenante). M: Existe una de las siguientes condiciones: 1. Grieta sin relleno de ancho entre 10.0 mm y 76.0 mm. 2. Grieta sin relleno de cualquier ancho hasta 76.0 mm, rodeada grietas aleatorias pequeas. 3. Grieta rellena de cualquier ancho, rodeada de grietas aleatorias pequeas. A: Existe una de las siguientes condiciones: 1. Cualquier grieta rellena o no, rodeada de grietas aleatorias pequeas severidad media o alta. 2. Grieta sin relleno de ms de 76.0 mm de ancho. 3. Una grieta de cualquier ancho en la cual unas pocas pulgadas de un pavimento alrededor de la misma estn severamente fracturadas. Medida: Las grietas longitudinales y transversales se miden en pies lineales ( metros lineales). La longitud y severidad de cada grieta debe registrarse despus de su identificacin. Si la grieta no tiene el mismo nivel de severidad a lo largo de toda su longitud, cada porcin de la grieta con un nivel de severidad diferente debe registrase por separado. Si ocurren abultamientos o hundimientos en la grieta, estos deben registrarse.

PARCHEO Y ACOMETIDAS DE SERVICIOS PUBLICOS: Descripcin: Un parche es un rea de pavimento la cual ha sido remplazada con material nuevo para reparar el pavimento existente. Un parche se considera un defecto no importa que tan bien se comporte (usualmente, un rea parchada o el rea adyacente no se comportan tan bien como la seccin original de pavimento). Por lo general se encuentra alguna rugosidad est asociada con este dao. Niveles de Severidad: B: El parche est en buena condicin buena y es satisfactorio. La calidad del trnsito se califica como de baja severidad o mejor. M: El parche est moderadamente deteriorado o la calidad del trnsito se califica como de severidad media. A: El parche est muy deteriorado o la calidad del trnsito se califica como de alta severidad. Requiere pronta sustitucin.

Medida: Los parches se miden en pies cuadrados (o metros cuadrados) de rea afectada. Sin embargo, si un solo parche tiene reas de diferente severidad, estas deben medirse y registrarse de forma separada. Por ejemplo, un parche de 2.32 m puede tener 0.9 m de severidad media y 1.35 m de baja severidad. Estas reas deben registrarse separadamente. Ningn otro dao (por ejemplo, desprendimiento y agrietamiento) se registra dentro de un parche; an si el material del parche se est desprendiendo o agrietando, el rea se califica nicamente como parche. Si una cantidad importante de pavimento ha sido reemplazada, no se debe registrar como un parche sino como un nuevo pavimento (por ejemplo, la sustitucin de una interseccin completa).

HUECOS: Descripcin: Los huecos son depresiones pequeas en la superficie del pavimento, usualmente con dimetros menores que 0.90 m y con forma de tazn. Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en cercanas de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera por la acumulacin de agua dentro del mismo. Los huecos se producen cuando el trfico arranca pequeos pedazos de la superficie del pavimento. La desintegracin del pavimento progresa debido a mezclas pobres en la superficie, puntos dbiles de la base o la subrasante, o porque se ha alcanzado una condicin de piel de cocodrilo de severidad alta. Con frecuencia los huecos son daos asociados a la condicin de la estructura y no deben confundirse con desprendimiento o meteorizacin. Cuando los huecos son producidos por piel de cocodrilo de alta severidad deben registrarse como huecos, no como meteorizacin. Niveles de severidad: Los niveles de severidad para los huecos de dimetro menor que 762 mm estn basados en la profundidad y el dimetro de los mismos, de acuerdo con el Cuadro 13.1.i el dimetro del hueco es mayor que 762 mm, debe medirse el rea en pies cuadrados (o metros cuadrados) y dividirla entre 5 pies (0.47 m) para hallar el nmero de huecos equivalentes. Si la profundidad es menor o igual que 25.0 mm, los huecos se consideran como de severidad media. Si la profundidad es mayor que 25.0 mm la severidad se considera como alta.

Medida: Los huecos se miden contando aquellos que sean de severidades baja, media y alta, y registrndolos separadamente.

IV. IDENTIFICACION DE TIPO DE FALLA

FALLAS ENCONTRADAS

TIPO DE FALLAPROGRESIVAIMAGEN

PIEL DE COCODRILO

AGRIETAMIENTO EN BLOQUE

ABULTAMIENTOS Y HUNDIMIENTOS

CORRUGACION

GRIETAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES

PARCHEO Y ACOMETIAS DE SERVICIOS PUBLICOS

HUECOS

V. SOLUCION AL TIPO DE FALLA

A. PIEL DE COCODRILO:Opciones de reparacin: B: No se hace nada, sello superficial. Sobrecarpeta. M: Parcheo parcial o en toda la profundidad (Full Depth). Sobrecarpeta. Reconstruccin. A: Parcheo parcial o Full Depth. Sobrecarpeta. Reconstruccin.

B. AGRIETAMIENTO EN BLOQUE:Opciones de reparacin: B: Sellado de grietas con ancho mayor a 3.0 mm. Riego de sello. M: Sellado de grietas, reciclado superficial. Escarificado en caliente y sobrecarpeta. A: Sellado de grietas, reciclado superficial. Escarificado en caliente y sobrecarpeta.

C. ABULTAMIENTOS Y HUNDIMIENTOS:Opciones de reparacin: B: No se hace nada. M: Reciclado en fro. Parcheo profundo o parcial. A: Reciclado (fresado) en fro. Parcheo profundo o parcial. Sobrecarpeta.

D. GRIETAS LONGITUDINALES Y TRANSVERSALES:Opciones de reparacin: B: No se hace nada. Sellado de grietas de ancho mayor que 3.0 mm. M: Sellado de grietas. A: Sellado de grietas. Parcheo parcial.

E. PARCHEO Y ACOMETIDAS DE SERVICIOS PUBLICOS:Opciones de reparacin: B: No se hace nada. M: No se hace nada. Sustitucin del parche. A: Sustitucin del parche.

F. HUECOS:Opciones de reparacin: B: No se hace nada. Parcheo parcial o profundo M: Parcheo parcial o profundo. A: Parcheo profundo.

VI. CONCLUSIONES

Las fallas localizadas en el diagnstico de la va fueron: Piel de Cocodrilo, Agrietamiento en bloque, Abultamiento y hundimiento, corrugacin, grieta de borde, grieta longitudinal y transversal, parcheo, pulimiento de agregado, huecos, ahuellamientos, y desprendimientos de agregados. Las causas principales de las fallas localizadas en el diagnstico de la va son principalmente: la condicin climtica de la zona, las cargas de trnsito, materiales de baja calidad y una base inestable. En cuanto a las fallas longitudinales y transversales son producidas por proceso constructivo incorrecto y alto transito; las grietas longitudinales han sido originadas contraccin de la mezcla asfltica por endurecimiento del bitumen y por accin de transito seccionada, las grietas transversales han sido originadas por insuficiente espesor de pavimento, falta de sobre ancho de las capas inferiores de los bordes, perdida de flexibilidad debido al exceso de filler y envejecimiento del asfalto.

VII. ANEXOS

BIBLIOGRAFIA

1)-The asphalt Institute.Manualdel asfalto. Bilbao.Ediciones Urmo, 1973.2)-Comisin permanente del asfalto de la Republica Argentina. Vigesimo Octava Reunin del Asfalto.Buenos Aires, Argentina, 1995.3)-RevistaRutas.Madrid. Edita: Revistas de la Asociacin Tcnica de Carreteras, Diciembre de 1997.4)-Construcciones Pan-Americana. Gua Mundial del Comprador Internacional Buyers Guide. Mayo 2003.5)- Revista Carreteras. Asociacin Argentina de Carreteras. Mayo 1993.6)-Bocco, Zanon. Mezclas Asflticas y Aridos Triturados.TrabajoFinal UCC. Diciembre de 20007)-A.Chiman, L.Sanabria, L.Hernandez, L.Chiman.Evaluacinde las Propiedades de Asfaltos Modificados con Polmeros Activados. Corporacin parala InvestigacinyDesarrolloen Asfaltos en el Sector deTransportee Industrial Corasfaltos.8)- J.Agnusdei, O.Iosco. Durabilidad de Mezclas Asfltica Preparadas con Ligante Modificados con Polmeros. Comisin deInvestigacionesCientficas. Lemit. Buenos Aires, Argentina.

INTERNET

1)-www.colciencias.gov.co2)-www.asphaltinstitute.org3)-www.cpasfalto.org4)-www.styrelf.com.es

ANEXO

ESPECIFICACIONES PARA ASFALTOS MODIFICADOS CON POLIMEROS

Los usos a los cuales estaran destinados los distintos grados son:Grado 45: Mstic asfltico o capas de bases.(NOTA: El Mstic asfltico o pasta asfltica es una mezcla de 50 a 70 partes de asfalto de alta consistencia con polvo de roca; y es utilizado para la realizacin de juntas y cubrejuntas de adoquinados).Grado 65: carpetas de rodamiento. Capas drenantes insonorizadas. Capas de bases y rodamientos en aeropuertos.Grado 80: Carpetas de rodamiento finas.