Proyecto de tesis 12 nov. 2012

“VENTAJAS Y APLICACIONES DE LOS PAVIMENTOS DE ADOQUINES DE CONCRETO EN CENTROS HISTORICOS Y ALREDEDEDORES DE LAS PRINCIPALES CIUDADES Y AEROPUERTOS DE LA MACROREGIÓN SUR COMO UNA

ALTERNATIVA DE PAVIMENTO DURABLE Y RESISTENTE, PERÚ 2012. ”

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

I. DATOS GENERALES

I.1. CÓDIGO : 2008165987

I.2. TÍTULO: “BASES HACIA EL DESARROLLO SOSTENIBLE : VENTAJAS

Y APLICACIONES DE LOS PAVIMENTOS DE ADOQUINES DE

CONCRETO EN CENTROS HISTORICOS Y

ALREDEDEDORES DE LAS PRINCIPALES CIUDADES Y

AEROPUERTOS DE LA MACROREGIÓN SUR COMO UNA

ALTERNATIVA DE PAVIMENTO DURABLE Y RESISTENTE,

PERÚ - 2012. ”

I.3. ÁREA DE INVESTIGACIÓN: Pavimentos

I.4. AUTORES DEL PROYECTO: Borrador Ricardo Miranda Ortiz Ph.D.,

Calle Alarcón Roberto Carlos.

I.5. ENTIDAD Y/O PERSONAS EN COORDINACIÓN: Municipalidad Provincial

de Arequipa.

I.6. FECHA DE PRESENTACIÓN DEL PROYECTO: 13 de Diciembre del 2012.

II.DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN:

II.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

II.1.1. Descripción de la Realidad Problemática:

En los últimos años las pistas de las principales ciudades de la Macro región

Sur – Arequipa, Cusco, Puno, Tacna, Moquegua y otras de mediana

envergadura y población, se han deteriorado de manera alarmante, situación

insoportable para los conductores, pasajeros y transeúntes debido a las

molestias para desplazarse de un lugar a otro.

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También , existe la necesidad que , debido al auge económico que vive el

Perú se planifique pistas para aeropuertos en las principales zonas que

generan agricultura y agroindustria ( recordemos que existen tratados

internacionales – TLC- , y aparte de la Minería no estaremos en condiciones

de exportar nuestros productos de la Sierra y Selva por la falta de carreteras

y la necesidad de construir por ende aeropuertos, así, con el fin de construir

Plataformas Agroindustriales y que además de poder generar empleo

podamos llegar al Mundo a través de aeropuertos, con la alternativa de usar

pavimentos de concreto.

La preocupación creciente sobe el mal estado de las pistas, tanto para los

conductores como para los transeúntes ha ocasionado que se busquen

nuevas alternativas de pavimentación. Las investigaciones realizadas en las

tres últimas décadas por la UNC informan el mal estado de la pavimentación

en el Perú lo cual es corroborado por CEDEX (Centro de Estudios de

Carreteras), en sus investigaciones en la última década indica el peligro que

tienen las personas al transitar por pavimentos en mal estado para lo cual es

imprescindible suplir la preocupación creciente sobre éstas fallas dando a

conocer otra alternativa de pavimentación como es el adoquín de concreto.

Para la mayoría de personas el convivir con pavimentos en mal estado

dando mal aspecto, es desagradable mucho más cuando peligra con su vida,

ya que el pavimento es más que un accesorio de una carretera; si no, es la

cara de la ciudad, por lo cual se pretende buscar el material el cual nos

brinde eficiencia y eficacia.

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A la incapacidad tecnológica habría que agregar otra condición desfavorable:

las lluvias, el clima extremo y los huaycos que se producen en costa, sierra y

selva, y que lógicamente estropean la capa asfáltica. Pero la mano del

hombre contribuye también con este problema, pues no se construyen

óptimas canaletas que drenen el agua de las precipitaciones.

Siendo el Perú un país subdesarrollado, no cuenta con un sistema apropiado

para el alcantarillado y sin mucho presupuesto para el mantenimiento de las

pistas, cada vez que se desea hacer una refacción o cambio de tubería de

desagüe prácticamente se destruye la pavimentación, lo que trae consigo

pérdidas económicas muy grandes, además de dar una mala imagen a todas

las personas que visitan el centro histórico colonial de la ciudad de Trujillo.

Es así que podemos acotar también algunas características que a la hora de

hacer el uso de un pavimento flexible o pavimento rígido estas no se toman

en cuenta ya que en la mayoría de municipalidades de nuestra ciudad no

posee mucha información de este elemento y es por eso que recurren a las

tecnologías de siempre.

Un pavimento es un piso construido por el hombre, con el fin de mejorar la

calidad de un terreno existente, para que el tránsito sobre éste sea más

rápido, confortable, seguro y económico.

Para construir un pavimento se colocan en orden ascendente, sobre el

terreno al que se le denomina subrasante, la subbase, la base y la capa de

rodadura que soporta directamente el tráfico.

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La base y la subbase generalmente están conformadas por material pétreo,

suelos estabilizados, concreto pobre o concreto asfáltico. La capa de

rodadura, que es la que le da el nombre al pavimento, casi siempre está

hecha de uno de los tres materiales siguientes: concreto asfáltico, concreto

de cemento o adoquines de concreto.

Los adoquines de concreto son elementos macizos, prefabricados, de

espesor uniforme e iguales entre sí, con forma de prisma recto tal que al

colocarlos sobre una superficie encajen unos con otros de manera que

solamente queden juntas entre ellos.

Los pavimentos de adoquines poseen unas características particulares que

se traducen en ventajas, sobre los otros tipos de pavimento, en varios

aspectos específicos:

Los adoquines que conforman la capa de rodadura son elementos

prefabricados que llegan listos al lugar de la obra; por lo tanto su calidad se

controla en fábrica.

La construcción de la capa de rodadura involucra, además de la colocación

de los adoquines, el llenado de las juntas y la compactación de la capa

terminada. Sin embargo el de adoquines es un pavimento de muy fácil

terminado, donde no intervienen procesos térmicos ni químicos, ni períodos

de espera.

Debido a la sencillez del proceso constructivo, toda la estructura del

pavimento se puede construir y dar al servicio en un mismo día, por lo cual

las interrupciones en el tráfico son mínimas y se logran economías en

tiempo, equipos, materiales, costos financieros y sociales; además, como se

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trabaja con pequeñas zonas a la vez, cualquier área se puede adoquinar por

etapas con lo cual no se altera ninguna economía de escala, cosa que sí

ocurriría con otros tipos de pavimento; esto resulta especialmente útil para la

pavimentación de unas cuantas vías cuando no se dispone de los recursos

completos para acometer un plan a gran escala; se puede, por lo tanto,

adoquinar en varias etapas, a medida que se vayan produciendo las piezas o

se obtengan los recursos1.

Todos los procesos que intervienen en la construcción son sencillos y

requieren de la utilización de poca maquinaria.

Como la labor de colocación de las piezas es fundamentalmente artesanal,

se utiliza mano de obra, que, según se organice el proceso constructivo, se

puede multiplicar al crear varias frentes de trabajo simultáneamente.

Como los adoquines son piezas pequeñas que no están unidas rígidamente

unas con otras el pavimento de adoquines se adapta a cualquier variación en

el alineamiento horizontal o vertical de la vía sin necesidad de elaborar juntas

de construcción.

La capa de rodadura es quizá el elemento más costoso de cualquier

pavimento. Cuando se presenta una falla en los pavimentos o cuando hay

que instalar o reparar las redes de servicios que van enterrados por la vía es

indispensable retirar, y con esto destruir, las distintas capas del pavimento.

Cuando se tiene un pavimento de adoquines la capa de rodadura es

recuperable, pues como no van pegados unos con otros se pueden retirar y

almacenar ordenadamente para reutilizarlos luego, en el mismo o en otro

1 NORMA TÉCNICA CE. 010 PAVIMENTOS URBANOS.

http://www.ampeperu.gob.pe/documentos/NormasTecnicasAprobadasComisionPermaneteRNR/

CE.010%20PAVIMENTOS_URBANOS.pdf

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lugar, para la construcción de un nuevo pavimento. Esta propiedad es la que

hace que el pavimento de adoquines sea especial, pues se puede reparar

fácilmente y por lo tanto resulta ideal para pavimentar aquellas vías que aún

no tengan completas las redes de servicios.

El mantenimiento de los pavimentos de adoquines es muy simple. Además

de la reparación de las zonas que por problemas constructivos puedan

presentar algún hundimiento, el pavimento de adoquines sólo requiere que

se le retire la vegetación que pueda aparecer dentro de las juntas, en

aquellas zonas abandonadas o por donde no exista tráfico permanente, y del

llenado, mediante barrido de arena fina, de las juntas que se hayan vaciado.

Nunca requiere de sobrecapas para mantener un buen nivel de servicio.

Por estar compuesto por un gran número de piezas, el tráfico sobre un

pavimento de adoquines genera más ruido que sobre los otros tipos de

pavimentos, e induce mayor vibración al vehículo; por estas razones no es

aconsejable para velocidades superiores a los 80 km/hora.

Lo expuesto anteriormente refleja la versatilidad, bondad y economía de la

pavimentación con adoquines de concreto. La gran acogida que ha tenido

este sistema de pavimentación durante los últimos años en ciudades y

poblaciones colombianas y los resultados arrojados por los planes

promovidos por diversas entidades, con innegables beneficios socio-

económicos, son ejemplos más que suficientes, sobre los cuales se puede

medir el verdadero alcance de la pavimentación de adoquines cono

generadora de bienestar para la comunidad.

II.1.2. Antecedentes Teóricos:

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La Propuesta técnica de Pavimentación con Adoquines de Concreto

para mejorar el Ornato turístico de la Av. España de la ciudad de

Trujillo, se realizó en el 2000 y hasta la fecha se mantiene en excelente

estado,.

Esta investigación ha utilizado el Tipo de estudio proyectivo y el diseño de

estudio de investigación cualitativa: Teoría fundamentada pues se basa en

propuestas y estudio teórico cuyo fin es hacer un diagnóstico; donde los

resultados se evidencian a través de tablas y gráficos, tal como lo

recomienda las normas estadísticas.

A través de la investigación realizada juntamente con propietarios y

trabajadores residentes en la zona que fueron 100 personas; se encontró

que en su mayoría aceptan la propuesta técnica; y que gracias a ésta se

mejorara indudablemente el ornato de la Av España de la ciudad de Trujillo,

siendo los beneficiados los trujillanos y turistas en general.

Según los resultados obtenidos en la investigación, responden al problema

planteado, (¿Qué aspectos tendría La Propuesta Técnica…) ya que se

demuestra la aceptación de la propuesta técnica más aun contribuyendo a un

bien común para la sociedad.

Uso De Pavimentos de Adoquines de Concreto en Aeropuertos: Siete

Años De Experiencia Colombiana, Germán Guillermo Madrid M. :

Ingeniero Civil, MScCE , Director, SEGMENTA Consultoría / Educación,

Medellín, Colombia. [email protected], Con el patrocinio del

7

mailto:[email protected]



INSTITUTO COLOMBIANO DE PRODUCTORES DE CEMENTO (ICPC)

Bogotá / Medellín, Colombia.

VISTA 1.1.

TERMINAL AÉREO SIMÓN BOLÍVAR (TASBSA). BOGOTÁ, COLOMBIA

El avance de las tecnologías se basa en el esfuerzo permanente por su

desarrollo y en la ocurrencia de eventos que les permiten demostrar su

efectividad y las impulsan a estados más altos de conocimiento y

aceptación, con su consiguiente aprovechamiento y beneficio para el medio

en que se utilizan.

La tecnología de la pavimentación con adoquines de concreto se inició

formalmente en Europa a comienzos de los años 50, pero solo llegó a

Colombia en 1974, gracias a la iniciativa de un grupo de profesionales y al

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soporte del Instituto Colombiano de Productores de Cemento (ICPC), quien,

desde entonces, ha servido como su desarrollador e impulsor, no sólo en

Colombia sino en varios países de Latinoamérica.

Lo anterior ha sido posible, en muy buena medida, gracias a las

experiencias personales, a la visión que se ha tenido, o a la apertura de

mente con que se ha querido asimilar una tecnología, relativamente nueva

para la ingeniería colombiana, como es el caso de la reconstrucción del

pavimento del Terminal Aéreo Simón Bolívar TASBSA) en Bogotá,

Colombia, en el cual el interés y apertura de mente de su Gerente, Julio

Calle, hicieron posible que hoy haya prestado cinco (5) años de servicio la

primera plataforma de aeropuerto con pavimento de adoquines en Colombia.

Esta obra, diseñada y construida por la ingeniería colombiana, en uno de los

nichos tecnológicos más especializados de la pavimentación con adoquines

de concreto, es muestra fehaciente de que las cosas son posibles en cada

lugar y momento, como los son en otros lugares y as su debido momento,

sin necesidad de interponer la juventud tecnológica del medio o la

necesidad de ensayar o adaptar tecnologías, eficientemente estudiadas en

el exterior y que la ingeniería permite traer y aprovechar directamente.

Esta ponencia presenta la de la plataforma del TASBSA, el segundo

proyecto en tamaño del continente Americano (después de los taxeos del

Aeropuerto Internacional Dallas-Fort Worth, y el mayor de América Latina.

VISTAS 1.2.

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PAVIMENTOS DE ADOQUINES DE CONCRETO EN AEROPUERTOS DEL

MUNDO

El Terminal posee una plataforma de 105 m x 240 m, con una cubierta

lineal en voladizo, a lo largo de su costa- do oriental, la cual alberga

algunos servicios bajo cubierta. Presta diversos servicios a la aviación

comercial y particular, entre ellos, a los talleres de reparación de la

aerolínea Aerorepública (y en el momento de la recons- trucción, a ACES,

ya desaparecida), las cuales usan el aeropuerto contiguo.

Su plataforma fue construida a principios de la década de los años 80, con

una rodadura de concreto asfáltico que en 1998 ya presentaba un

considerable estado de deterioro debido a:

Fatiga de la rodadura de concreto asfáltico, llegando hasta la

pérdida de la misma, con apreciable deterioro por derrames de

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combustibles, derivados del petróleo y otras substancias de los

aviones.

Infiltración de agua lluvia por empozamiento debido a la pérdida de

la regularidad de la superficie y de los niveles por hundimientos e

irregularidades de la superficie.

Degradación localizada del material de base por la penetración de

agua y por la presencia de materiales con alto contenido de finos y

alta plasticidad.

Posible sobreesfuerzo de la estructura del pavimento por las cargas

aplicadas por los aviones que lo utilizaban (Boeing B727-100, 727-

200 y Airbus A320).

Se presenta una recopilación del uso de pavimentos de adoquines de

concreto en aeropuertos civiles y militares en todo el mundo, incluyendo el

país, el nombre del aeropuerto, el área construida, el año o período de

construcción, el uso y las aeronaves que los utilizan. Estas tablas se

construyeron con información de las Conferencias y Talleres

Internacionales sobre Pavimentación con Adoquines de Concreto,

realizadas desde 1981, con datos de diversos ejemplares del Interlocking

Concrete Pavement Magazine del Interlocking Concrete Pavement

Institute (ICPI) de los Estados Unidos y Canadá y con información de

algunas otras fuentes y profesionales.

El uso de pavimentos de adoquines de concreto en aeropuertos pasó, en

20 años, de las primeras aplicaciones realizadas por John Emery en el

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Aeropuerto Internacional de Lutton, en el Reino Unido, y que totalizaron

unos

24.000 m2, a comienzo de la década de 1980, a la mayor aplicación en

aeropuertos hasta el momento en el Aeropuerto Internacional Chek-Lap-

Kook de Hong Kong, el último gran aeropuerto construido en el Siglo XX,

con 372.000 m2 de pavimento de adoquines en la franja de

estacionamiento que rodea el primer terminal. En este caso también se

trata de adoquines de 80 mm de espesor, tipo Uni-Stone, biselados y con

separadores, sobre una base de espesor considerable. En importancia le

siguen otros como los de Kuala Lumpur (Malasia) con 68.000 m2, Cairns

(Australia) con 60.000 m2, Nairobi (Kenia), con 58.000 m2, Fujaira

(Emiratos Árabes Unidos) con 56.000 m2 y Glasgow (Escocia) con 42.000

m2. Se estima que a la fecha se han construido en el mundo más de un

millón de m2 de pavimentos de adoquines en aeropuertos civiles y más

de 150.000 m2 en aeropuertos militares.

TABLA 1.3.

PAVIMENTOS DE ADOQUINES DE CONCRETO EN AEROPUERTOS CIVILES

(COMPILADA POR GERMÁN G. MADRID, JULIO 2000).

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II.1.3. Formulación del Problema

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2.1.3.1. Pregunta Principal

¿Cuáles son las Ventajas y Aplicaciones de los Pavimentos de

Adoquines de Concreto en Centros Históricos y Alrededores de las

Principales Ciudades y Aeropuertos de la Macroregión Sur como una

Alternativa de Pavimento Durable y Resistente?

2.1.3.2. Preguntas Secundarias

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la aplicación de los

Pavimentos de Adoquines de Concreto en Centros Históricos y

Alrededores de las Principales Ciudades de la Macroregión Sur?

¿Es Posible aplicar Pavimentos de Adoquines de concreto en las

zonas productivas agrícolas y agroindustriales de la Sierra y Selva

de la Macroregión Sur?

¿Es posible medir la durabilidad y resistencia del uso de

Pavimentos de Adoquines de concreto?

2.3.1. Justificación, Límites Y Alcances

2.1.4.1. Justificación

El problema de la no masificación del uso del adoquín de concreto en la

ciudad de las principales ciudades de la Macrregión Sur es importante

desde el punto de vista de durabilidad, por ende económico, social y

ambiental, dado que el asfaltado común persiste en su poca durabilidad y lo

cierto es que se presta para malos manejos de los presupuestos a nivel de

Gobiernos Regional, Local y Distritales, si bien es cierto que la provincia de

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Arequipa en el transcurso de este año viene implementando la tecnología

de los Pavimentos de Adoquines de Concreto en Centros Históricos y

Alrededores de las Principales Urbanizaciones , es un buen inicio, sólo que

por la falta de transparencia no tenemos datos de la inversión y menos

datos técnicos, los cuales deberían ser informados a la población y

colgados en Internet.

2.1.4.2. Límites

Desde nuestro punto de vista las únicas limitaciones serán:

- La falta de libros especializados en la biblioteca de la UAP, respecto al

tema de investigación propuesto.

- La escasa preparación en nuestros estudios respecto a los avances en la

aplicación de tecnología aplicables a los Pavimentos de Adoquines de

Concreto.

2.1.4.3 ALCANCES

La investigación abarca la Macroregión Sur, y el uso que se le pueda dar en

calles principales, accesos, calles peatonales, calles residenciales, calles

industriales y aeropuertos en los principales centros de producción agrícola,

agroindustria y hasta mineros.

2.2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS DE LA INVESTIGACIÓN

2.2.1. MARCO HISTÓRICO 2

La historia de los pavimentos con adoquines se inicia prácticamente con

nuestra civilización. Cuando se construyeron la Vías Romanas se emplearon 2 Colaborador del artículo: Alvaro Granados, versión original: Petroquímica Comodoro Rivadivia S.A

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bloques de piedra trabajados especialmente para obtener una superficie lisa.

La duración de estas vías, muchas de las cuales todavía se pueden visitar,

es el mejor testimonio de la calidad de ejecución de dichos trabajos y de la

factibilidad del sistema constructivo de pavimentos segmentados.

Los adoquines (del árabe ad-dukkân, "piedra escuadrada") son piedras o

bloques labrados y de forma rectangular que se utilizan en la construcción de

pavimentos. El material más utilizado para su construcción ha sido el granito,

por su gran resistencia y facilidad para el tratamiento. Sus dimensiones

suelen ser de 20 cm. de largo por 15 cm. de ancho, lo cual facilita la

manipulación con una sola mano.

Su origen se remonta a hace 25 siglos. Los cartagineses y romanos los

utilizaban en sus grandes vías para dotarlas de rapidez y duración. Para

lograr un transporte más cómodo se vio la necesidad de conseguir una

superficie de rodamiento más continua y esto no se podía lograr con el

empedrado anterior, que consistía en piedras sin tallar en estado natural.

El adoquinado se utilizó de modo funcional hasta finales del siglo XIX. En

tiempos de Napoleón se construyeron grandes avenidas en las ciudades,

entre otras cosas para posibilitar que las grandes piezas de artillería

circularan por las calles. Más adelante los franceses construyeron las

carreteras de pavés. La aparición del automóvil hizo crecer el ritmo de

pavimentación y el adoquinado dejó de ser rentable.

Posteriormente aparecieron las superficies para el rodamiento de vehículos

constituidas por adoquines de granito, ejecutadas durante muchos años en

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diversos países de Europa y luego en América, incluyendo nuestro país. Una

variante moderna de estas superficies son los pavimentos de adoquines

intertrabados de hormigón. La norma IRAM correspondiente a “bloques de

hormigón para pavimentos intertrabados” los define de la siguiente manera,

Pavimento Intertrabado: Capa de rodamiento conformada por elementos

uniformes macizos de hormigón de alta resistencia denominados “bloques”,

que se colocan en yuxtaposición adosados y que debido al contacto lateral

permiten una transferencia de cargas por fricción desde el elemento que la

recibe hacia todos sus adyacentes, trabajando solidariamente y con

posibilidad de desmontaje individual. En la actualidad, el empleo de los

pavimentos de bloques intertrabados, de los que las aplicaciones urbanas

constituyen una de las más importantes, ya que dan a los arquitectos y

urbanistas la posibilidad de diseñar pavimentos muy atractivos, está

experimentando un fuerte impulso, lo que es fácil de explicar si se consideran

las ventajas que presentan como ser: Posibilidad de sacarlos y colocarlos

nuevamente en forma simple y económica cuando se requiera instalar o

reparar cualquier conexión subterránea, y corregir desnivelaciones

superficiales sin perdidas de materiales y sin dejar señales en el pavimento.

Posibilidad de reutilizar los bloques lo que representa un valor residual

elevado. Productos premoldeados elaborados en plantas industriales con un

control cuidadoso en la calidad del material y dimensiones del bloque.

Habilitación al tránsito inmediatamente después de su colocación.

Propiedades propias del hormigón en lo que se refiere a durabilidad, buena

adherencia, elevada resistencia al desgaste y excelentes cualidades

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reflectantes de la luz. Esto último deriva en un ahorro considerable en

energía utilizada en la iluminación de calles.

Diseñado y construido apropiadamente es capaz de soportar cargas muy

altas, como las existentes en puertos, aeropuertos y patios de instalaciones

industriales. Los pavimentos de adoquines también tienen ciertas

limitaciones: Debido a la rugosidad superficial que presentan no es

recomendable su utilización en calles con velocidades de circulación

superiores a 60/65 Km./h. Esta limitación se convierte en ventaja para calles

residenciales de baja intensidad de tránsito y poca densidad de semáforos. A

velocidades mayores el conductor percibe molestas vibraciones que lo

obligan a disminuir la marcha. Un párrafo especial merece la utilización de

esta alternativa en la Patagonia. Es sabido por todos los que habitamos en

ella que el clima es un factor condicionante para todo tipo de obra que se

realice al aire libre, esto hace que en épocas de invierno transcurran muchos

días sin que se puedan ejecutar obras a la intemperie (período de veda), por

eso es bueno tener una alternativa de este tipo que haría que la gente pueda

trabajar en la prefabricación de estos bloques, bajo techo, para en épocas

más agradables instalarlos. Este tipo de pavimento se utiliza

fundamentalmente en: calles públicas y privadas, veredas, plazas, sendas

peatonales, patios, playas de estacionamiento, estaciones de servicio,

centros comerciales, pisos industriales, puertos y aeropuertos. Ejemplos de

aplicación cercanos tenemos, una cuadra en la calle Atagualpa Yupanqui

entre Jornada y Chubut - Barrio Roca (Comodoro Rivadavia) y la playa de

maniobras del puerto de Caleta Paula (Caleta Olivia) con una superficie

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pavimentada de alrededor de 14.000 metros cuadrados, equivalente a 16

cuadras como la ejecutada en el barrio Roca.

Hoy se utilizan los adoquinados con motivos estéticos y todavía muchos de

los antiguos se encuentran en servicio y en buen estado, incluso en Bélgica y

Francia se suelen utilizar para competiciones ciclistas, prueba de la gran

robustez de este sistema. Asimismo, se han desarrollado adoquines de

hormigón, los cuales se utilizan de manera similar a los antiguos adoquines

de piedra y dan origen a lo que se denomina pavimentos articulados. A

veces, a los adoquinados modernos se les añaden colorantes buscando un

mejor resultado estético.

2.2.2. MARCO TEÓRICO

2.2.2.1. Pavimentos

Un pavimento es un Elemento estructural monocapa o multicapa, apoyado

en toda su superficie, diseñado y construido para soportar cargas estáticas

y/o móviles durante un periodo de tiempo predeterminado, durante el que

necesariamente deberá recibir algún tipo de tratamiento tendiendo a

prolongar su vida de servicio .Estando formado por una o varias capas de

espesores y calidades diferentes que se colocan sobre el terreno preparado

para soportado.

Los pavimentos con adoquines de concreto son una vieja idea, (pavimentos

de piedra) traídas al presente, pero con un nuevo material (el concreto); con

inmensas ventajas sobre los de piedra o los de arcilla cocida.

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2.2.2.2. Pavimentos con Adoquines de Concreto.

2.2.2.2.1 Adoquines de concreto



colocarlos sobre una superficie encajen unos con otros, de manera que


El espesor de los adoquines debe ser de 6 cm para pavimentos de tráfico

liviano y de 8 cm para calles, patios industriales, muelles y aeropuertos.

La transmisión de esfuerzos entre adoquines que se da por la trabazón

horizontal, rotacional y vertical entre ellos, evita desplazamientos de los

adoquines respecto a sus colindantes, ayuda también a la distribución de

los esfuerzos de las capas superficiales a las capas internas, de forma tal,

que las presiones en estas últimas sean menores. Para lograr este efecto

todo el adoquinado debe estar confinado con elementos de borde tales

como los bordes prefabricados de concreto o vaciados insitu.

2.2.2.2.2. Aspectos del Diseño

La propiedad de distribuir las cargas de los adoquines de concreto

depende esencialmente de la forma, el espesor, la resistencia mecánica y

la forma de colocar los adoquines. Por ejemplo, el adoquín más

recomendado para condiciones de tráfico pesado, como en patios

industriales o puertos, es el de forma rectangular colocada en patrón de

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espina de pescado a 402 o 452. El espesor de los adoquines debe ser de

6 cm para pavimentos de tránsito peatonal, vehículos livianos, y de 8 cm

para calles, patios industriales, muelles y aeropuertos.

Dependiendo también del orden del proceso constructivo, por ejemplo en

condominios, la capa de rodamiento se coloca una vez que las viviendas

han sido construidas. Esto permite el uso de adoquín de 6 cm de espesor.

2.2.2.3. Proceso Constructivo

2.2.2.3.1 Colocación de la base o sub-base

Los adoquines deben estar colocados sobre una base o sobre una base y

sub base, cuyos espesores pueden ser menores que para el asfalto y

deben de tener obras adicionales de confinamiento como los bordillos

prefabricados de concreto. El diseño de cada una de las capas del

pavimento debe ir relacionado al tipo de terreno del proyecto (capacidad

de carga), la vida útil del diseño, el tránsito y los materiales constructivos.

Es fundamental la calidad de los materiales y el cumplimiento fiel de la

densidad especificada (prueba Próctor).

2.2.2.3.2. Colocación de la cama de Arena

La cama de arena que se coloca como base para los adoquines, debe

tener un espesor de 4 cm; debe cumplir con los requisitos granulométricos

y no poseer más de 3% en peso de limos y arcillas.

2.2.2.3.3. Instalación

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La construcción del pavimento de adoquines seguirá, cuidadosamente, un

orden en las actividades a realizar, para evitar desperdicios de tiempo y

materiales, pues se tienen materiales y frentes de trabajo muy diferentes,

que sólo cuando se coordinan debidamente permiten obtener un buen

pavimento.

La capa de arena ya colocada divide el área de trabajo en dos, porque

ésta no se puede pisar ni desordenar. Por esto, se debe planear el

suministro de materiales y equipos así: los de la base y la capa de arena

llegarán por el lado hacia el cual avanza la pavimentación y los adoquines

y la arena de sello lo harán por el lado terminado.

Para poder colocar la capa de rodadura, que como se dijo está compuesta

por la capa de arena, los adoquines y el sello de arena, es necesario tener

listas todas las estructuras de confinamiento y de drenaje, que vayan a

formar parte del pavimento, de modo que se forme una caja dentro de la

cual se construya dicha capa.

A continuación se describen las etapas constructivas de un pavimento de

adoquines.

Se nivela la subrasante con las pendientes definidas por el diseño

geométrico de la vía para el drenaje, de modo que sobre ésta se

coloque después un espesor constante en toda el área del

pavimento. Se retira el material que sobre en los cortes o se

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rellenan las zonas bajas, o huecos, con un material igual o mejor

que el de la subrasante.

La base se construye por capas de espesor constante en toda el

área del pavimento. Cada capa debe quedar completamente

terminada (compactada) antes de colocar la siguiente. El espesor

de cada una de estas capas es función del equipo que se tenga

para la compactación.

Como al compactar una cantidad definida del material de base se

reduce su espesor, es necesario colocar uno mayor, de material

suelto, para que al compactarlo quede con el espesor requerido por

el diseño.

El confinamiento externo está conformado, en general, por el

cordón de una acera, un bordillo contra una zona verde o un cordón

a ras, contra otro tipo de pavimento. Como estos elementos están

en contacto directo con las llantas de los vehículos, serán de

concreto de muy buena calidad y muy bien terminados.

Los bordillos vaciados en obra se hacen con formaleta, vibrados y

bien acabados, nunca de mortero tirado como revoque. Tienen un

espesor de 10 cm para tránsito peatonal, 15 cm para vehicular y 45

cm de profundidad, para que penetren 15 cm en la base, Si son

prefabricados, necesitan un respaldo firme (acera) o un contrafuerte

de concreto,

Parte del confinamiento interno son las estructuras que están

dentro del pavimento (sumideros, cámaras de inspección, cunetas,

etc.) Sus paredes serán de concreto, prefabricadas o vaciadas, con

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un espesor de 15 cm para tránsito vehicular, 10 cm para peatonal y

con huecos de media pulgada de diámetro, cada 40 cm, en el nivel

de la capa de arena, si son de drenaje.

No hay que construir cordones transversales de confinamiento

para los adoquines cada cierta distancia, por temor a que se corran,

excepto cuando haya cambios fuertes en pendiente de la vía. Si

ésta tiene más del 10%, se confina al comenzar y terminar cada

cuadra, en calles, y cada 100 m, en carreteras.

La capa de arena tendrá un espesor de 4 cm, antes de colocarle

los adoquines, y será uniforme en toda la superficie del pavimento.

Por esto, no se usa para corregir las irregularidades con que pueda

haber quedado la base, porque si se hace así, luego aparecerán

estas irregularidades en forma de ondulaciones de la superficie del

pavimento.

Para colocar la arena se utilizan 3 reglas o codales, de madera o

de aluminio, 2 de ellos como rieles y otro como enrasador. Deben

tener 4 cm de alto. Los rieles se colocan paralelos, a ambos lados

de la vía y en el centro, para cubrir todo su ancho con solo dos

pasadas.

Estos rieles se asientan sobre la base ya nivelada y compactada.

En el espacio entre ellos se riega suficiente arena suelta como para

que quede un poco para arrastrar. El enrasador lo manejarán,

desde fuera de los rieles, dos personas, pasándolo una o dos veces

a lo largo, sin hacer zigzag.

24



La superficie de la arena enrasada quedará completa, sin huecos

ni rayones. Si antes de colocar los adoquines, esta superficie sufre

alguna compactación por el paso de personas, animales, vehículos,

etc., la zona alterada se debe soltar con un rastrillo de jardinería y

se vuelve a enrasar con una regla pequeña o con una llana.

Es muy importante que tanto el patrón como la alineación de los

adoquines se mantengan a lo largo de la vía o zona que se vaya a

pavimentar. Para esto se deben utilizar hilos, a lo largo y a lo ancho

de la vía, colocados mediante estacas de madera, trozos de varilla

para refuerzo o unos cuantos adoquines bien alineados y nivelados.

Durante la colocación de los adoquines y antes de compactarlos,

los colocadores se deberán parar sobre tablas, tablones o láminas

de madera contrachapada o aglomerada y se deberán formar

caminos para los coches que transporten materiales (como

adoquines o arena), sobre los adoquines sin compactar.

Los adoquines se colocan directamente sobre la capa de arena ya

enrasada. Cada adoquín se toma con la mano y, sin asentarlo, se

recuesta sobre los adoquines vecinos, justo en el punto donde se

debe colocar. Después de ajustarlo contra éstos, se descorre hacia

abajo y se suelta cuando se ha asentado sobre la arena.

No es correcto asentar al adoquín primero sobre la arena y luego

correrlo contra los adoquines vecinos, porque de esta manera se

arrastra arena que no va a permitir que quede una junta pequeña.

Tanto la compactación inicial como la compactación final, que se

hace con el sellado de las juntas, se debe hacer con un

25



vibrocompactador de placa, de tamaño corriente, teniendo cuidado

de no utilizar equipos muy grandes en pavimentos con adoquines

de 6 cm de espesor porque pueden fisurarlos.

En la compactación inicial se deben dar, al menos, dos pasadas de

la placa, desde diferentes direcciones, recorriendo toda el área en

una dirección antes de recorrerla en la otra, y teniendo cuidado de

traslapar cada recorrido con el anterior para evitar escalonamientos.

Las labores de compactación y sellado del pavimento se llevarán

hasta un metro antes de los extremos no confinados del pavimento,

como en los frentes de avances de la obra en la pavimentación de

vías; y esa franja que queda sin compactar se terminará con el

tramo siguiente.

· Para sellar las juntas se debe usar una arena fina, como la que se

emplea para morteros de repello. Para que penetre por las juntas

debe estar seca y no tener granos de más de 2.5 mm de grosor.

Nunca se le debe adicionar cemento, cal o reemplazarla por

mortero, pues el sello quedaría quebradizo y se saldría con el

tiempo.

La arena se esparce sobre los adoquines, formando una capa

delgada, que no los alcance a cubrir totalmente, y se barre con

escobas o cepillos de cerdas duras, tantas veces como sea

necesario, para que llene la junta. Este barrido se hace alternando

con la compactación final, o simultáneo con ésta, si se dispone de

personal.

26



La compactación final se hará con el mismo equipo y de la misma manera

que la compactación inicial pero con el barrido simultáneo o alterno del

sello de arena. Es muy importante que la arena no se empaste sobre los

adoquines ni que forme morros que hagan hundir los adoquines al pasar la

placa vibrocompactadora sobre ellos.

Se deberán dar al menos cuatro pasadas con la placa vibrocompactadora

en diferentes direcciones y traslapando cada recorrido con el anterior, o

las pasadas necesarias para que los adoquines queden completamente

firmes. Una vez terminada la compactación, se podrá dar al servicio el

pavimento.

2.2.2.3.4. Almacenamiento y manipulación

Para que el material no sufra quebraduras, despuntes ni fisuras, es

necesario que quede correctamente almacenado en el sitio de instalación

o almacenamiento temporal.

Recordar que la seguridad es responsabilidad de todos, por lo que le

sugerimos utilizar el equipo de seguridad personal adecuado para las

labores que efectúe durante el almacenamiento, manipuleo y colocación

de los adoquines

2.2.2.3.5. Utilización y Mantenimiento

Con cada tipo de pavimento se deben tener cuidados diferentes, tanto

para su utilización como para su mantenimiento

Es muy importante que las comunidades que poseen pavimentos de

adoquines sepan cómo cuidarlos, aprendan a identificar sus daños o

27



problemas y avisen a las oficinas de obras públicas para que realicen a

tiempo, el poco mantenimiento que requieren; todo esto con el fin de que

sean más cómodos, duren más y resulten más económicos.

Para que funcione bien la junta entre adoquines debe permanecer llena. Si

se pierde más de 1cm de sello, se debe buscar la causa de ésta, para

corregirla y barrer arena fina seca, hasta que la junta quede llena de

nuevo. La presencia de grama en la junta no es nociva; pero se puede

retirar con un punzón metálico y llenar luego la junta.

Si se hunde el pavimento por daños en redes de servicio o por brechas

mal compactadas; se deben retirar los adoquines, hacer la reparación y

volver a construir la franja del pavimento; dejando una corona de unos

2cm en la base ya compactada, para que al consolidarse la zona reparada

llegue al nivel del resto del pavimento.

En principio, el pavimento de adoquines se debe limpiar solo por barrido.

El lavado con manguera se permitirá esporádicamente

2.2.2.4. Ventajas de los pavimentos de Adoquines

Las ventajas de estos pavimentos se basan en que su capa de rodadura

está hecha con adoquines de concreto; es decir, piezas prefabricados, que

se pueden producir tanto en equipos sencillos y pequeños como en

tecnificados y grandes; por parte de productores comerciales, grupos

comunitarios o administradores municipales; sin importar la escala y la

localización de los proyectos. Para su construcción se utiliza poca

28



maquinaria (básicamente una placa vibrocompactadora) y mucha mano de

obra local.

Como los adoquines no van pegados sino unidos por compactación y como

deben durar unos 40 años, al reparar el pavimento se pueden reutilizar, por

lo cual son muy económicos para poblaciones o barrios sin redes de

servicios completos o en mal estado.

Todos los materiales para este pavimento llegan ala obra listos para ser

utilizados por lo cual se puede construir y dar al servicio en un mismo día.

Esto permite desarrollar un programa de pavimentación por etapas, a

medida que se va disponiendo de recursos.

Al Pavimento de adoquines se le coloca una base que se diseña para que

resista cualquier tipo de tránsito, desde el peatonal hasta el de camiones.

Adicionalmente, como los adoquines se producen en maquina con moldes,

se les puede dar distintas formas; y también colores, para que sean

decorativos.

Por esto el pavimento de adoquines se utiliza desde zonas para tránsito

peatonal (andenes, plazas, patios para juegos, instalaciones deportivas,

etc.) hasta las de tránsito pesado (calles, carreteras, terminales de

transporte, carga y puertos, pistas para aeropuerto) e inclusive para fines

decorativos.

29





colocarlos sobre una superficie encajen unos con otros de manera que


VISTA 2.1.

Los pavimentos de adoquines de concreto tienen un rango de aplicación casi

tan amplio como el de los otros tipos de pavimentos.

Se pueden utilizar en andenes, zonas peatonales y plazas, donde el tráfico

es básicamente peatonal; en vías internas de urbanizaciones, calles y

avenidas, con tráfico vehicular que puede ir desde unos cuantos vehículos

livianos, hasta gran número de vehículos pesados; en zonas de carga, patios

de puertos, plataformas de aeropuertos y zonas donde se tienen cargas muy

altas e inclusive tráfico de vehículos montados sobre orugas.

30



Este rango amplio de aplicaciones implica la necesidad de formular diseños

diferentes para la estructura del pavimento según el tipo de tráfico que va a

soportar y las características del suelo sobre el cual se va a construir, con

variaciones en el espesor de los adoquines y en el material y espesor de la

base. Este diseño se puede elaborar con métodos apropiados que garantizan

el buen desempeño y durabilidad del pavimento, lo que se refuerza con unos

adecuados procedimientos y controles durante la construcción.

VISTA 2.2.

31



2.2.2.4.1. Que ventajas ofrecen los Pavimentos de Adoquines

Los pavimentos de adoquines poseen unas características particulares

que se traducen en ventajas, sobre los otros tipos de pavimento, en

varios aspectos específicos:

Ventajas debidas al proceso de construcción:

Los adoquines que conforman la capa de rodadura son elementos

prefabricados que llegan listos al lugar de la obra; por lo tanto su

calidad se controla en fábrica; para su verificación se dispone en

Colombia de la Norma ICONTEC 2 017 "Adoquines de Hormigón",

publicada por el ICPC dentro de la serie Notas Técnicas.

La construcción de la capa de rodadura involucra, además de la

colocación de los adoquines, el llenado de las juntas y la compactación

de la capa terminada. Sin embargo el de adoquines es un pavimento

de muy fácil terminado, donde no intervienen procesos térmicos ni

químicos, ni períodos de espera.

Debido a la sencillez del proceso constructivo, toda la estructura del

pavimento se puede construir y dar al servicio en un mismo día, por lo

cual las interrupciones en el tráfico son mínimas y se logran economías

en tiempo, equipos, materiales, costos financieros y sociales; además,

como se trabaja con pequeñas zonas a la vez, cualquier área se puede

adoquinar por etapas con lo cual no se altera ninguna economía de

escala, cosa que sí ocurriría con otros tipos de pavimento; esto resulta

especialmente útil para la pavimentación de unas cuantas vías cuando

no se dispone de los recursos completos para acometer un plan a gran

32



escala; se puede, por lo tanto, adoquinar en varias etapas, a medida

que se vayan produciendo las piezas o se obtengan los recursos.

Todos los procesos que intervienen en la construcción son sencillos y

requieren de la utilización de poca maquinaria.

Como la labor de colocación de las piezas es fundamentalmente

artesanal, se utiliza mano de obra, que, según se organice el proceso

constructivo, se puede multiplicar al crear varias frentes de trabajo

simultáneamente.

Como los adoquines son piezas pequeñas que no están unidas

rígidamente unas con otras el pavimento de adoquines se adapta a

cualquier variación en el alineamiento horizontal o vertical de la vía sin

necesidad de elaborar juntas de construcción.

VISTA 2.3.

33



2.2.2.4.2. Ventajas debidas al manejo del pavimento:

La capa de rodadura es quizá el elemento más costoso de cualquier

pavimento. Cuando se presenta una falla en los pavimentos o cuando

hay que instalar o reparar las redes de servicios que van enterrados

por la vía es indispensable retirar, y con esto destruir, las distintas

capas del pavimento. Cuando se tiene un pavimento de adoquines la

capa de rodadura es recuperable, pues como no van pegados unos

con otros se pueden retirar y almacenar ordenadamente para

reutilizarlos luego, en el mismo o en otro lugar, para la construcción de

un nuevo pavimento. Esta propiedad es la que hace que el pavimento

de adoquines sea especial, pues se puede reparar fácilmente y por lo

tanto resulta ideal para pavimentar aquellas vías que aún no tengan

completas las redes de servicios.

El mantenimiento de los pavimentos de adoquines es muy simple.

Además de la reparación de las zonas que por problemas constructivos

puedan presentar algún hundimiento, el pavimento de adoquines sólo

requiere que se le retire la vegetación que pueda aparecer dentro de

las juntas, en aquellas zonas abandonadas o por donde no exista

tráfico permanente, y del llenado, mediante barrido de arena fina, de

las juntas que se hayan vaciado. Nunca requiere de sobrecapas para

mantener un buen nivel de servicio.

Ventajas debidas a su apariencia:

Por estar conformado por muchas piezas iguales el pavimento de

adoquines induce un cierto sentido de orden en la vía. Además la

34



existencia de las juntas entre los adoquines elimina la monotonía que

presenta la superficie continua de los otros pavimentos.

Los adoquines se pueden fabricar de diferentes colores, adicionando

colorantes minerales a la mezcla y utilizando cemento gris o cemento

blanco. Con algunos adoquines de color diferente al del resto, se

pueden incorporar en la superficie del pavimento señales y

demarcaciones tan duraderas como éste, pero que a la vez pueden ser

removidas fácilmente; se pueden colorear zonas para diferenciar su

utilización o incorporar dibujos decorativos.

Ventajas relativas a la seguridad:

Los pavimentos de adoquines se prestan para incorporar señales, o se

pueden colocar en medio de otros pavimentos sirviendo como zonas

de aviso para disminución de velocidad o zonas permanentes de

velocidad restringida.

Además, por su rugosidad, los pavimentos de adoquines tienen una

distancia de frenada menor que otros tipos de pavimentos, lo que se

traduce en seguridad tanto para los peatones como para quienes se

desplazan en los vehículos.

2.2.2.4.3. Ventajas relativas a la durabilidad:

La calidad que se le exige a los adoquines de concreto garantiza su

durabilidad, de manera que sean resistentes a la abrasión del tráfico de

llantas, a la acción de la intemperie y al derrame de combustibles y

aceites, lo que los hace ideales para la pavimentación de

estacionamientos, estaciones de servicio, patios industriales, etc.

35



Un adoquín, como tal, tiene una vida casi ilimitada. Aunque la

estructura del pavimento puede sufrir algún deterioro después de estar

en servicio por 20 o más años, con una reparación menor el pavimento

de adoquines puede alcanzar una vida útil de 40 años y los adoquines

estar todavía en condiciones de servir por muchos más.

Ventajas relativas al costo de construcción:

La construcción de un pavimento de adoquines no requiere de mano

de obra especializada.

Para la fabricación de los adoquines y para la compactación del

pavimento se utiliza maquinaria de la cual existe producción nacional

de buena calidad y rendimiento.

Los materiales que se requieren para su construcción se consiguen en

cualquier lugar del país y no consume derivados del petróleo.

La competencia con otros tipos de pavimentos, desde el punto de vista

de los costos, se debe plantear siempre, entre alternativas

equivalentes, para unas determinadas condiciones locales de precios y

disponibilidad de materiales y servicios. Nunca se debe generalizar.

El pavimento de adoquines de concreto, en la ciudad, resulta

especialmente competitivo en vías de tráfico liviano y medio, donde

pueden tener un costo inicial similar o inferior al de un pavimento

equivalente de asfalto, aun sin tener en cuenta las ventajas adicionales

ya enumeradas para el pavimento de adoquines; en un centro urbano

pequeño o en zonas semi-rurales y rurales su costo es por lo general

muy inferior al de otros tipos de pavimento.

36



Toda labor, desde la fabricación de los adoquines hasta el terminado

del pavimento, puede incorporar gran cantidad de recursos

comunitarios y mano de obra local. Esta hace que sea realmente

económica en planes de acción comunal o patrocinada por entidades

de fomento.

Algunos limitantes que presentan los pavimentos de adoquines:

De la misma manera que con los otros tipos de pavimentos, la

estructura del pavimento de adoquines se debe apartar del nivel

freático del terreno.

Si la capa de adoquines queda bien colocada, sellada y compactada no

debe perder su sello y su estabilidad ante la caída de lluvias, por

copiosas que estas sean; pero nunca se debe poner a trabajar un

pavimento de adoquines como canal colector de aguas, que pueda

llegar a soportar corrientes voluminosas y rápidas tipo "arroyo".

Las pavimentos de adoquines nunca se deben someter a la acción de

un chorro de agua a presión. Si esto se hace intencionalmente puede

ocasionar la pérdida del sello de las juntas, por lo cual no se

recomienda para zonas de lavado de automóviles.

Por estar compuesto por un gran número de piezas, el tráfico sobre un

pavimento de adoquines genera más ruido que sobre los otros tipos de

pavimentos, e induce mayor vibración al vehículo; por estas razones no

es aconsejable para velocidades superiores a los 80 km/hora.

Lo expuesto anteriormente refleja la versatilidad, bondad y economía

de la pavimentación con adoquines de concreto. La gran acogida que

ha tenido este sistema de pavimentación durante los últimos años en

37



ciudades y poblaciones colombianas y los resultados arrojados por los

planes promovidos por diversas entidades, con innegables beneficios

socio-económicos, son ejemplos más que suficientes, sobre los cuales

se puede medir el verdadero alcance de la pavimentación de

adoquines cono generadora de bienestar para la comunidad.

2.2.2.5. Uso de Pavimentos De Adoquines de Concreto en Aeropuertos

2.2.2.5.1. Introducción

El avance de las tecnologías se basa en el esfuerzo permanente por su

desarrollo y en la ocurrencia de eventos que les permiten demostrar su

efectividad y las impulsan a estados más altos de conocimiento y

aceptación, con su consiguiente aprovechamiento y beneficio para el

medio en que se utilizan.

La tecnología de la pavimentación con adoquines de concreto se inició

formalmente en Europa a comienzos de los años 50, pero solo llegó a

Colombia en 1974, gracias a la iniciativa de un grupo de profesionales y al

soporte del Instituto Colombiano de Productores de Cemento (ICPC),

quien, desde entonces, ha servido como su desarrollador e impulsor, no

sólo en Colombia sino en varios países de Latinoamérica.

Lo anterior ha sido posible, en muy buena medida, gracias a las

experiencias personales, a la visión que se ha tenido, o a la apertura de

38



mente con que se ha querido asimilar una tecnología, relativamente nueva

para la ingeniería colombiana, como es el caso de la reconstrucción del

pavimento del Terminal Aéreo Simón Bolívar TASBSA) en Bogotá,

Colombia, en el cual el interés y apertura de mente de su Gerente, Julio

Calle, hicieron posible que hoy haya prestado cinco (5) años de servicio la

primera plataforma de aeropuerto con pavimento de adoquines en

Colombia. Esta obra, diseñada y construida por la ingeniería colombiana,

en uno de los nichos tecnológicos más especializados de la pavimentación

con adoquines de concreto, es muestra fehaciente de que las cosas son

posibles en cada lugar y momento, como los son en otros lugares y as su

debido momento, sin necesidad de interponer la juventud tecnológica del

medio o la necesidad de ensayar o adaptar tecnologías, su

suficientemente estudiadas en el exterior y que la ingeniería permite traer

y aprovechar directamente.

Esta ponencia presenta la de la plataforma del TASBSA, el segundo

proyecto en tamaño del continente Ameri- cano (después de los taxeos del

Aeropuerto Internacional Dallas-Fort Worth, y el mayor de América Latina.

VISTA 2.4.

39



2.2.2.5.2. Pavimentos de Adoquines de Concreto en Aeropuertos del

Mundo





aerolínea Aerorepública (y en el momento de la recons- trucción, a ACES,





a. Fatiga de la rodadura de concreto asfáltico, llegando hasta la pérdida

de la misma, con apreciable deterioro por derrames de combustibles,

derivados del petróleo y otras substancias de los aviones.

40



b. Infiltración de agua lluvia por empozamiento debido a la pérdida de la

regularidad de la superficie y de los niveles por hundimientos e


c. Degradación localizada del material de base por la penetración de


alta plasticidad.

d. Posible sobreesfuerzo de la estructura del pavimento por las cargas

aplicadas por los aviones que lo utilizaban (Boeing B727-100, 727-

200 y Airbus A320).

Tabla 2.1., se presenta una recopilación del uso de pavimentos de

adoquines de concreto en aeropuertos civiles y militares en todo el mundo,

incluyendo el país, el nombre del aeropuerto, el área construida, el año o

período de construcción, el uso y las aeronaves que los utilizan. Estas

tablas se construyeron con información de las Conferencias y Talleres

Internacionales sobre Pavimentación con Adoquines de Concreto,

realizadas desde

1981, con datos de diversos ejemplares del Interlocking Concrete

Pavement Magazine del Interlocking Concrete Pavement Institute (ICPI)

de los Estados Unidos y Canadá y con información de algunas otras

fuentes y profesionales.

41



TABLA 2.1.

P A V IMENTOS DE ADOQUI N ES DE CO N CR E TO EN A E ROPU E RT O S CI V ILES (COMPILADA POR GERM Á N G. MADRID, JULIO 2000).

42





43





aerolínea Aerorepública (y en el momento de la reconstrucción, a ACES,





Fatiga de la rodadura de concreto asfáltico, llegando hasta la pérdida

de la misma, con apreciable deterioro por derrames de combustibles,

derivados del petróleo y otras substancias de los aviones.

Infiltración de agua lluvia por empozamiento debido a la pérdida de la

regularidad de la superficie y de los niveles por hundimientos e


Degradación localizada del material de base por la penetración de


alta plasticidad.

Posible sobreesfuerzo de la estructura del pavimento por las cargas

aplicadas por los aviones que lo utilizaban (Boeing B727-100, 727-

200 y Airbus A320).

TABLA 2.2.

44



Lo anterior ocasionaba problemas a los usuarios y riesgo de deterioro de

los aviones, a pesar de los esfuerzos e inversiones hechas por la

administración del Terminal, en parches de concreto asfáltico y de losas

de concreto o colocación de placas metálicas como puente en puntos

críticos, etc.

En contraste, la franja de pavimento de concreto construida debajo de la

cubierta, presentaba un estado excelente, reconociendo el hecho de que

no recibe directamente el sol ni del agua y que sólo las utiliza el tren

delantero de los aviones que, por lo general, no carga más del 5 % del

peso total.

La Gerencia encargó un estudio para definir un nuevo pavimento para

reconstruir la plataforma y soportar las cargas futuras, a la firma Ingeniería

y Geotecnia Ltda. de Bogotá, quien entregó estructuras alternativas en

concreto asfáltico y en concreto hidráulico. La primera no representaba

una solución fácilmente duradera al derrame de combustible y derivados

del petróleo, y la segunda era superior en costo.

Luego se estableció contacto con el ICPC quien hizo una presentación en

las oficinas del Terminal y entregó información complementaria a la

Gerencia, lo que dio pié para que encargara un diseño alterno en

45



adoquines de concreto, mediando prediseños de factibilidad elaborados en

el ICPC y verificados con John Emery en el Reino Unido.

2.2.2.6. Diseño

El diseño del pavimento de adoquines de concreto lo hizo Ingeocim Ltda.,

en octubre de 1998, fundamentado en la investigación geotécnica del

estudio anterior (caracterización de la estructura del pavimentos existente y

de la subrasante). Además, hizo ensayos de carga con placa para obtener

valores directos del Módulo de elasticidad de la estructura del pavimento y

poderlo correlacionar con los valores de CBR del estudio inicial. Se uti- lizó

una placa de 250 mm x 400 mm, de acero, y como reacción el tren de

aterrizaje de un avión B727-200 se- gún la Norma ASTM D 1195. Los

módulos se obtuvieron por retroanálisis por medio del software Kenlayer de-

sarrollado por el Profesor Yang H. Huang (U. de Kentuky) que se basa en

el método de elementos finitos.

2.2.2.6.1. Estado inicial del pavimento

El estudio de Ingeniería y Geotecnia había mostrado la presencia de

diferencias en los espesores y materiales constitutivos de la estructura del

pavimento. La carpeta asfáltica, de 80 mm a 120 mm de espesor,

presentaba alto deterioro por fisuración y baches. Ya se mencionó que se

realizaron reparaciones parciales del pavimento existente con concreto

asfáltico, suelo-cemento y concreto hidráulico.

46



En algunos sectores la base tenía alta plasticidad y alto contenido de

partículas con tamaño inferior al tamiz

75 µm. El relleno existente debajo de la base, tenía espesores entre 1,0 m

y 1,8 m, y debajo de éste había una arcilla habana, de alta plasticidad y

consistencia blanda a media. El nivel freático se estaba a 1,20 m.

La investigación del subsuelo fue amplia y permitió obtener una visión de

las condiciones geotécnicas de la estructura del pavimento existentel y

de la subrasante. Se hicieron nueve (9) apiques, seis (6) perforaciones

con barreno, seis (6) ensayos de cono dinámico de Yoder (para

determinación de CBR) y en el laboratorio realizaron ensayos de

clasificación, humedad natural, peso unitario, granulometría, resistencia al

corte no drenado con penetrómetro manual y veleta de laboratorio; a su

vez, realizaron ensayos de compactación y CBR. En la Tabla 2.3. , se

presentan las características del pavimento existente en la plataforma.

TABLA 3.

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO EXISTENTE

De acuerdo con los análisis realizados a partir de los resultados de las

pruebas de placa, se llegó, después de varias iteraciones, a que la

estructura del pavimento tenía los siguientes módulos de elasticidad, en

47



promedio:

Estos módulos confirman el estado tan deteriorado del concreto asfáltico

existente, pero permiten ver que las capas subyacentes pueden ser

aceptables como subbase para la nueva estructura con adoquines.

2.2.2.6.2. Diseño del espesor y detalles del pavimento nuevo

Para el diseño del nuevo pavimento de la plataforma se empleó el método

de la Federal Aviation Administration (FAA) de los Estados Unidos,

modificado por Knapton y Emery y, paralelamente, se utilizaron elementos

finitos según el Progrma Kenlayer, antes mencionado.

Como avión de diseño se encontró el B727-200 con las características

descritas en la Tabla 2.4. Para un tráfico de 1.200 aviones por año, se

obtuvo un espesor total del pavimento de 1 m, el cual se distribuye en:

48



La base tipo CBM3 (cement bonded material type 3) corresponde a un

material granular ligado con cemento, con una resistencia a la compresión

promedio de 10 N/mm 6 2 (102 kgf/cm2 ) a los 7 días y la subbase

granular Tipo

Tipo 2, a un material granular con un CBR mínimo de 20%, similar al que

existía en la plataforma como material de base y subbase.

Ambas son denominaciones de Departamento de Transporte del Reino

Unido.

TABLA 2.4.

CARACTERÍSTICAS DEL AVIÓN DE DISEÑO (B 727-200)

El diseño contempló construir la capa de base a partir de la estabilización

con cemento de 280 mm del material existente, y un contenido del 11% en

peso. Como subbase se adoptó el resto de la estructura existente.

En un principio se planteó sellar las juntas entre adoquines con un sellante

polimérico que impidiera pérdida de arena de sello por la acción de las

turbinas de los aviones. Esta actividad la consideraría posteriormente la

49



ad- ministración del TASBSA, dependiendo del comportamiento de la

primera etapa de construcción, pues los aviones no entran a la plataforma

con turbinas encendidas.

El drenaje de la plataforma es superficial, hacia el occidente, con el 0,7%,

que se considera suficiente para evacuación del agua lluvia. La capa de

arena drena hacia los cárcamos o canal localizados en el perímetro

occidental. Adicionalmente se hicieron perforaciones de la capa de suelo-

cemento, cada cinco metros, en ambas direcciones, con un tubo de 25

mm de diámetro, clavándolo por martillado y retirándolo luego. El espacio

deja- do se llenó con la misma arena de la capa de arena y se dejó sin

tapar por encima, ya que, por la naturaleza de la base y la subbase, no

tendría posibilidad de migrar hacia abajo.

2.2.2.7. Aspectos de construcción de la estructura

De acuerdo con la estructura del pavimento definida, resultó conveniente

construir la capa de base estabilizada mezclando con cemento del material

existente, usando una recicladora que a su vez, previamente, moliera el

pavimento. Ésta, un equipo Caterpillar RR-250, removió, inicialmente, los

primeros 100 mm de concreto asfáltico, cuando existía. Dicho material fue

desechado. Luego se removió el material de base para producir el suelo-

cemento. Una vez removido el material se agregó el cemento distribuido

en sacos, que se vaciaron inmediatamente antes de que pasara la

recicladora. El suelo cemento se enrasó con una motoniveladora y se

compactó con un rodillo.

50



Para finales de junio de 1999 se habrán construido 6.900 m2

correspondientes a la primera etapa de pavimentación de la plataforma y

se terminó para finales del año (18.562 m2).

El procedimiento de construcción resultó relativamente sencillo pues no fue

necesario retirar material ni remplazarlo por otro, lo que permitió una

reducción importante de costos. La construcción de la rodadura en

adoquines de concreto se hizo según los procedimientos corrientes

definidos por el ICPC. Los rendimientos de colocación no fueron altos

para los adoquines, unos 30 m2/persona-día, dada la naturaleza de

reconstrucción del trabajo y el tener que depender de la distribución de las

zonas que iban resultando de la colocación del suelo- cemento y éste, a su

vez, de la necesidad de conservar el tráfico de aviones en la plataforma.

Los adoquines se colocaron en patrón de espina de pescado, alineado con

los ejes principales de la plataforma. Tienen separadores de 2 mm y bisel

pequeño. Los ajustes se cortaron con sierra de disco y una vez terminada

la construcción de la capa de rodadura, su compactación con placa

vibrocompactadora y su sellado con arena, se le pasó un rodillo metálico

estático, para mejorar la uniformidad de la superficie. Después de este

procedimiento se observaron algunos adoquines partido, uno de cada mil

(1/1.000), que se reemplazaron. Se dejó una pequeña cantidad de arena

sobre la superficie, para que migrara hacia las juntas con la lluvia y el uso,

y se acelere la maduración de la junta, hasta tanto no perjudique a los

51



aviones por levantamiento de polvo.

El control de calidad de los trabajos se realizó por medio de la supervisión

de procedimientos de construcción y la evaluación de los materiales

empleados en la construcción, ejecución de ensayos de campo y de

laboratorio y la verificación del cumplimiento de la NTC 2 017 para los

adoquines (ensayo a flexotracción, dimensiones, etc.), ensayos de

resistencia a la compresión (con medición de deformaciones para

determinación del Módulo de elasticidad) sobre probetas del suelo

cemento y sobre núcleos tomados en zonas construidas, pruebas de

clasificación y humedad de compactación, etc.

2.2.2.8. Instrumentación

Para evaluar el comportamiento de la primera etapa del proyecto, se

implementó un sistema de instrumentación mediante dos celdas de presión

y cuatro deformímetros de cuerda vibrante, colocados en la parte inferior de

la capa de base.

52



Las lecturas de los cambios de presión y deformaciones de tracción en la

parte inferior de la capa de base se tomaron al momento del paso de un

avión 727-200 (avión de diseño) con la presión de inflado normal de

operación, el cual fue usado para el diseño.

De acuerdo con los análisis de elementos finitos que se realizaron para el

diseño, a ese nivel se debería transmitir una presión del orden del 10 % de

la presión de inflado. Los resultados iniciales arrojaron que esta cifra sólo

alcanzó el 5 %. En cuanto a las deformaciones a la tracción, resultaron del

35 % al 40 % de las previstas.

2.2.2.9. Conclusiones de la etapa de construcción

La pavimentación del TASBSA se constituye en el proyecto más importante

desarrollado en América Latina en este campo y enmarca uno de los

primeros pasos en el empleo de esta tecnología en el continente.

La alternativa de pavimento con adoquín resultó adecuada para este

proyecto, desde los puntos de vista técnico y económico. Dentro de las

ventajas técnicas más importantes se destacan su resistencia los

combustibles y derivados del petróleo, que no tiene el pavimento asfáltico.

La capa de suelo-cemento resultó muy apropiada para lograr un buen

comportamiento a largo plazo del pavimento, ya que sus características

mecánicas no se verán desfavorecidas por la presencia de un nivel freático

a poca profundidad. La mezcla con cemento de los materiales existentes,

para construir la capa de base, se tradujo en economía en la construcción

del proyecto debido a que no fue necesario retirar materiales ni

53



remplazarlos por otros nuevos.

2.2.2.10.1. Primera evaluación

En julio de 2002 el diseñador realizó una evaluación por encargo del

dueño del TASBSA, sobre la evolución estructural del pavimento y de su

rodadura, ya que, en principio, su funcionalidad se conservaba sin

ninguna intervención de mantenimiento desde que fue construido.

Adoquines fisurados en la totalidad de la plataforma, excepto la zona de

desarme de aviones 0,18% (1.963 unidades en 18.150 m2 (aprox.

907.500 unidades)). Adoquines dañados en la zona de desarme de

aviones: 237 unidades.

Pérdida de arena en las juntas superior a 10 mm de profundidad: 1,1 m2.

Las cantidades anteriores, lo mismo que las de empozamiento por

deformaciones verticales fueron ínfimas y un presupuesto a en esa fecha,

para devolver el pavimento a un estado “perfecto”, no superaban los

US$2.000 o sea unos US$ 0,10/m2, que llevaría a un costo de

mantenimiento anual de la mitad de esta cifra, la cual resulta casi que

despreciable. Y todavía más si se considera que el no realizar estas

reparaciones no limitaba la operación del Terminal en lo más mínimo ni

afectaba la integridad estructural del pavimento hacia el futuro.

54



Datos actualizados sobre el mantenimiento se podrán conseguir

directamente con el Terminal.

2.3. OBJETIVOS

2.3.1. Objetivo General

1) Determinar las Ventajas y Aplicaciones de los Pavimentos de Adoquines

de Concreto en Centros Históricos y Alrededores de las Principales

Ciudades y Aeropuertos de la Macroregión Sur, como una Alternativa de

Pavimento Durable y Resistente.

2.3.2. Objetivos Específicos

55



1) Determinar las ventajas y desventajas de la aplicación de los

Pavimentos de Adoquines de Concreto en Centros Históricos y

Alrededores de las Principales Ciudades de la Macroregión Sur.

2) Aplicar Pavimentos de Adoquines de concreto en las zonas productivas

agrícolas y agroindustriales de la Sierra y Selva de la Macroregión Sur.

3) Medir la durabilidad y resistencia del uso de Pavimentos de Adoquines

de concreto

2.4 HIPOTESIS Y VARIABLES

2.4.1. Hipótesis Principal Central, O General

La Determinación de las Ventajas y Aplicaciones de los Pavimentos de

Adoquines de Concreto en Centros Históricos y Alrededores de las

Principales Ciudades, así como en Aeropuertos de la Macroregión Sur,

como una Alternativa de Pavimento Durable y Resistente y sostenible,

permitirá la dinamización del empleo masivo en la Agricultura, Agroindustria

hasta en Minería para alcanzar el Desarrollo Sostenible de la Macroregión

Sur del Perú.

2.4.2. Variables e Indicadores

a. Identificación de Variables

Variable Independiente: Ventajas y Aplicaciones de los

Pavimentos de Adoquines de Concreto.

Variable Interviniente 1: Aplicación en Centros Históricos y

Alrededores de las Principales Ciudades.

Variable Interviniente 1: Aplicación en Aeropuertos.

56



Variable Dependiente: Desarrollo Sostenible y calidad de vida.

b. Operacionalización de Variables

VARIABLES INDICADORES SUB INDICADORES

Variable Independiente: Ventajas y Aplicaciones de los Pavimentos de Adoquines de Concreto

Adoquines de concreto Comportamiento de las Sub

bases y bases Ámbito de aplicación Incidencia de la arena

Adoquin de concreto producido en Arequipa.

Base granular Sub base Arena

Variable Interviniente 1: Aplicación en Centros Históricos y Alrededores de las Principales Ciudades

Uso en calles de nuestra ciudad

Masificación del uso del adoquín de concreto

Transito pesado en la ciudad

Ventajas

Variable Interviniente 1: Aplicación en Aeropuertos

Revisión de construcciones en el Mundo

57



Variable Dependiente : Desarrollo Sostenible y calidad de vida.

Aplicación del Planning Sistem

2.5. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO Y DISEÑO

2.5.1. Tipo Y Nivel De Investigación

La presente investigación es de carácter aplicativo, de tipo descriptivo-

explicativo ya que el uso de este material no es empleado en Arequipa. Es

descriptiva y explicativa porque su propósito es determinar los factores que no

masifican su uso y sus desventajas y ventajas

Como Investigación participativa, generará la búsqueda de la solución a los

problemas que otorgan los pavimentos flexibles usados usualmente y este

nuevo elemento, pero ya conocido en todo el mundo específicamente en

Europa y en algunos países de América.

.5.2. DISEÑO ESPECÍFICO

El diseño que hemos utilizado es de tipo no experimental pues se ha

observado situaciones ya existentes no provocadas por la investigación.

Nuestra investigación responde a las características propias de una

investigación actual explicativa, puesto que pasamos metodológicamente por

58



las etapas de planeamiento de ejecución aplicando los métodos deductivos e

inductivos, por lo tanto el diseño específico de la investigación es transversal,

correlacional y causal.

Porque analiza el estado de nuestras variables en un momento dado y se

recolectaron datos en un momento dado y tiempo único, es decir se adecuan a

los indicadores y como estos se presenta en la realidad al tomarlos datos y

realizar su análisis respectivo.

2.6 UNIVERSO Y TECNICAS DE INVESTIGACION

2.6.1 UNIVERSO, POBLACION Y MUESTRA

El universo en el que se desarrollará el presente proyecto estará dado en las

diferentes construcciones que se pudiesen realizar en la Macroregión Sur, cabe

indicar en los diferentes distritos de la ciudad donde no hubiera información de éste

elemento al cual nosotros queremos que su uso se masifique

III. ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO

3.1. PROGRAMACIÓN

ETAPAS Y TIEMPOS ABRIL MAYO JUNIO JULIO

Elaboración de proyecto x

Presentación de proyecto x

Revisión bibliográfica x x

Tabulación de datos x

Elaboración de informe x

Presentación de informe x

Sustentación x

59



3.2 PRESUPUESTO

DENOMINACION CANTIDAD COSTO UNOTARI

O

COSTO TOTAL

Und S/. S/.

1. Materiales de Escritório Papel Bond A-4 de 80

gr.1,250.00 S/. 0.03 S/. 37.50

Copias Fotostáticas 750 S/. 0.10 S/. 75.00Cartucho de Tinta HP - Negro

1 S/. 53.50 S/. 53.50

Cartucho de Tinta HP –

Color

1 S/. 60.60 S/. 60.60

2. Pasajes y Gastos de Transporte

Pasajes 1 S/. 125.00 S/. 125.003. Otros S/. 0.00

Encuestadores 4 S/. 100.00 S/. 400.00Servicios de Internet 120 S/. 0.80 S/. 96.00Análisis de

información3 S/. 250.00 S/. 750.00

Pruebas y Análisis 5 S/. 320.00 S/. 1,600.00Material

Bibliográfico5 S/. 145.00 S/. 725.00

Empastado de Tesis 5 S/. 50.00 S/. 250.00TOTAL S/. 4,172.60

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Proyecto de tesis 12 nov. 2012

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