aplicación de la tecnología de pavimento tcp en las calles principales de trujillo

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APLICACIN DE LA TECNOLOGA DE PAVIMENTO TCP EN LAS CALLES PRINCIPALES DE TRUJILLO, LA LIBERTAD, PERUINTRODUCCION: El inters que involucra por investigar el sistema TCP (Thin Concrete Pavements) a las empresas se produjo tras el anlisis previo de su tecnologa, la cual consiste en cambiar el diseo de las losas de pavimento rgido tradicional por unas de geometra optimizada (losa optimizada), capaces de distribuir mejor la carga y evitar el agrietamiento. Normalmente las losas de concreto convencional son de 3,0 m de ancho por unos 4.5 m de largo, lo cual hace posible que varios de los sets de ruedas de un camin se posen en ella al mismo tiempo, generando as grandes tensiones. Esta circunstancia se evita con el pavimento tipo TCP, que propone un sistema de losas de dimensiones ms pequeas en que se recibe slo un set de ruedas simultneamente, lo que hace posible disminuir el espesor de las losas entre 4 y 10 cm, generando as un ahorro sustancial en materiales y, en consecuencia, disminuyendo la inversin requerida. El conocimiento y resultado de esta experiencia confirman que es una solucin vlida en que en un nuevo proyecto se puede disminuir el espesor de concreto. Indudablemente resultar ms econmico que un pavimento de concreto tradicional.TIPO DE INVESTIGACIN: Inv. Cuasi ExperimentalPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: En Trujillo se observ que en su mayora las calles cuentan con un tipo de pavimento flexible, por ser la ms comercial, sin embargo la mala conformacin de las capas inferiores y mal proceso constructivo que se observ originan el deterioro prematuro de las vas asfaltadas ante el trnsito, estos problemas a lo largo de la vida til del pavimento ameritan costos elevados en mantenimiento y reparaciones. Muy pocas zonas dentro de la ciudad se observa la construccin de pavimento rgido, sin embargo en las veredas de Trujillo Metropolitano por ser consideradas principales dentro de Trujillo se plante utilizar una nueva tecnologa de pavimento rgido. Esta atencin especial a este tipo de pavimento, deber mejorar el desempeo de la misma y por ende prolongar su tiempo de vida a comparacin de los pavimentos convencionales. Es por ello que nos planteamos la siguiente pregunta: Ser la aplicacin del pavimento tipo TCP (Thin Concrete Pavements) en las calles principales de Trujillo la ms adecuada para ser empleada en la zona en aspectos tcnicos y econmicos para mejorar su desempeo y prolongar su tiempo de vida?OBJETIVOS - OBJETIVO GENERAL: Demostrar que la aplicacin de la nueva tecnologa de Pavimento tipo TCP en las calles principales de Trujillo cumplen con los requerimientos tcnicos y econmicos para tener una duracin mayor. - OBJETIVOS ESPECFICOS: Realizar el estudio de suelos de las calles principales de Trujillo. Realizar el diseo de la estructura del Pavimento tipo TCP en las calles principales de Trujillo. Realizar el diseo de mezcla, para el concreto a usar en los Pavimento tipo TCP. Determinar/calcular el costo y duracin del Pavimento tipo TCP. HIPOTESIS: Si se aplica el tipo de pavimento TCP, entonces se tendr mayor duracin y menor costo de pavimentacin de las calles principales de Trujillo. - VARIABLE INDEPENDIENTE: Comportamiento del terreno de fundacin en las calles principales de Trujillo. - VARIABLE DEPENDIENTE: Parmetros mnimos para el empleo del pavimento tipo TCP en las calles principales de Trujillo, como lo son estudio de suelos, diseo de mezcla, y proceso constructivo. Diseo de la estructura de pavimento tipo TCP. Costo y duracin de los Pavimento tipo TCP. ESTRATEGIA DE TRABAJO - MTODO DE ESTUDIO: Para lograr demostrar que la alternativa de aplicacin de la nueva tecnologa de pavimento a ser empleadas en las calles 56 y 78 de la Habilitacin Urbana Paseo del Mar, cumple con las expectativas tcnicas y econmicas a comparacin de los pavimentos convencionales; primero se realiz y recolect ensayos aplicados al concreto empleado en el pavimento, posteriormente se realiz una comparacin econmica entre los pavimentos convencionales y el propuesto en el presente trabajo. Paralelamente se realiz la descripcin de las consideraciones en campo a tener en cuenta durante su construccin.

MATERIALES BASE A. BASE GRANULAR: La base del pavimento deber tener un espesor de 150 mm, y contar con un valor de CBR sobre 80% en el caso de pavimentos de espesores menores a 12 cm y de CBR 50% a 80% para espesores mayores, dependiendo del diseo. Deber ser granular con un porcentaje de finos inferior a 6%. No se colocar ningn material impermeable entre la base y las losas de concreto. La base no se mojar antes de colocar el concreto, a menos que el riego sea para bajarle la temperatura en verano. En caso que el material de sub rasante sea fino, se colocar un geotextil, que no permita el paso de finos, entre la sub rasante y la base.B.- BASE ASFLTICA: Pavimento asfaltico: En el caso que exista un pavimento de asfalto antiguo y el pavimento nuevo este completamente apoyado sobre este, sin cambiar la geometra de diseo, se podr utilizar como base. En este caso el pavimento antiguo, deber ser fresado en la menor profundidad posible para dejar una superficie rugosa, el diseo TCP* no considera el aporte estructural del pavimento antiguo, por lo que la adherencia no influye en el comportamiento del pavimento. En el caso que exista adherencia solo mejora dicho comportamiento. En el caso que el pavimento nuevo no coincida con el antiguo el pavimento de asfalto se fresar y se podr utilizar como material de base granular. Recapado asfaltico: igual al caso anterior, pero el espesor del recapado asfaltico remanente no deber ser inferior a 3 cm al colocar el pavimento nuevo. Base asfltica: En vez de colocar una base granular y el Geotextil, se podr colocar una base asfltica abierta de 3 cm, en la cual se apoyara el pavimento.Propiedades del material del pavimento: El mdulo Ec elstico y el mdulo de 28 das de rotura del concreto Sc se requieren como parmetros de entrada. El dato de entrada para el suelo de fundacin es el mdulo resilente Mr, este valor luego es transformado en el mdulo de reaccin de la subrasante, tomando en cuenta la variacin a travs del ao, este valor luego es corregido por la presencia de la sub-base y por la presencia de lecho rocoso en caso que este se encuentre a una profundidad menos a 3 metros.RESULTADOS: Se obtuvo un espesor de losa de 0.10 m., mediante la aplicacin del programa OptiPave v.3.23, haciendo uso de concreto MR = 48 kg/cm2 (sin fibra). Se realizaron los estudios de suelos del terreno natural, obteniendo como resultado un tipo de suelo A-2-4 (0), SUCS = SP, con un CBR = 18.56 % al 95% a una penetracin de 0.1. El diseo contempla losas con paos de dimensiones 1.80 x 1.65 m. las cuales transmitidas al terreno se llevaron en medidas 1.75 x 1.65 m., presentan juntas hechas con la cortadora Soft Cut de 2 mm de ancho y 3 cm de profundidad. Se obtuvo una Resistencia promedio a la Flexin de acuerdo a la Norma ASTM C-78 a los 7 das: 88.22% (DISEOS SIN FIBRA METLICA) y 98.59% (DISEOS CON FIBRA METLICA), mientras que a los 28 das: 111.25% (DISEOS SIN FIBRA METLICA) y 118.65%, TODOS con respecto a su resistencia de diseo (48 kg/cm2). Se obtuvo un mejor resultado con respecto al tipo de falla entre los diseos de mezcla 01 y 02 con los diseos 03 y 04, estos ltimos por contar con fibra metlica muestran una falla controlada (dctil), por lo que tienen un mejor comportamiento ante las cargas. Se desarroll un formato de Protocolo de Liberacin de Pavimento TCP teniendo en cuenta los criterios de proceso constructivo, la cual servir para futuras construcciones aplicando el sistema de pavimento estudiado. DISCUSIONES De acuerdo a los resultados de anlisis estructural se tiene que los asentamientos y esfuerzos producidos por los ejes modelados sobre el pavimento no afectar significativamente el tiempo de vida de la estructura. Se debe tener sumo cuidado durante el diseo y el proceso constructivo de este tipo de pavimento (TCP), para lograr un buen acabado y evitar su fisuracin. De los resultados obtenidos en las calicatas realizadas en la H.U. Paseo del Mar, se escogi el menor valor para el CBR, de modo que realizamos el diseo para las condiciones ms desfavorables. La duracin del pavimento, es recomendada por TCPavements, haciendo hincapi en que se debe tener todas las consideraciones estipuladas por esta patente, en el diseo, el proceso constructivo y el trfico para el cual se disea. CONCLUSIONES La tecnologa de pavimentacin TCP en el diseo presente, cumple con las caractersticas necesarias para la duracin planteada (20 aos) y resistencia ante los EE (160,000), en cuanto al precio se presenta una reduccin en el costo del pavimento TCP frente al pavimento rgido tradicional, del 21.43 %, por lo tanto la hiptesis es aceptada. La tecnologa de pavimento TCP, cumple con los requerimiento tcnicos mnimos y econmicamente muestra un ahorro, en cuanto a la duracin por ser un concreto de fc=330 kg/cm2, tendr mayor duracin. Se realiz el estudio de suelos del terreno natural obteniendo un CBR mnimo de 18.56% a 0.1 de penetracin al 95% de la MDS. Se realizo el estudio de suelos del material de afirmado obteniendo un CBR mnimo de 86.54% a 0.1 de penetracin al 95% de la MDS. Con esta nueva propuesta, donde se apoya un set de ruedas por cada losa, las tensiones se ven disminuidas con respecto a las producidas en las losas con dimensiones tradicionales, ello permiti reducir el espesor de pavimento a 10 cm. El costo de m3 de concreto premezclado para pavimento disminuye si se emplea solo piedra H57 (1) y su resistencia al trmino de edad de 28 das supera el 100% de Resistencia de Diseo especificada (Mr = 48 kg/cm2). Se redujo un 50% al espesor de pavimento rgido tradicional con mejores caractersticas. Se concluye que el pavimento estudiado (tipo TCP) cumplir su durabilidad durante el tiempo de diseo (20 aos) pues los resultados en laboratorio realizadas a este concreto superan las resistencias de diseo (para el caso de Ensayo a la Flexin: 48 kg/cm2, y Ensayo de compresin: 330 kg/cm2) REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. MENNDEZ Acurio, Jos Rafael. Ingeniera De Pavimentos Materiales, Diseo Y Conservacin. 2da ed. Per: Lima, 2012. 2. MONTEJO Fonseca, Alfonso. Ingeniera de Pavimentos para Carreteras. 1 ed. Per: Lima, 2006. 3. American Association of State of Highway and transportation AASHTO, guide for design of Pavement Structures. Estados Unidos: Washington, 2007. 4. http://www.slideshare.net/Jpcovarrubias/pavimentos-tcpr-presentation. 5. http://www.tcpavements.com/index.php?lang=es