FISURAS Y GRIETAS EN UN CANAL ABIERTO

FISURAS Y GRIETAS EN UN CANAL ABIERTO

TITULO: FISURAS Y GRIETASPROBLEMA: FISURAS Y GRIETAS EN UN CANAL ABIERTOObjetivo: Diferenciar los conceptos fundamentales de una fisura y grieta

Analizar las causas y orgenes fsicas y tcnicas de las fisuras y grietas observadas en un canal abierto.

Plasmar una solucin adecuada para evitar las evoluciones de fisuras riesgos medio ambientales.INTRODUCCINEl trabajo que se desarrollo sobre fisuras y grietas y su problema de investigacin seria aplicada en canales abiertos tiene una amplia investigacin en el rea de ingeniera de canales la cual se demuestra por muchos factores el tema, en nuestro caso trabajamos lo aproximado y averiguar cul es su origen fsico lo primordial y su origen tcnico.

Se demostr que su origen est relacionado por tres factores como la elasticidad cambio de temperatura y influencia del flujos turbulentos impuras, en los casos que analizamos por ejemplo de la elasticidad es porque hay actuacin de fuerzas flexionantes la cual origina un corte a las losas tambin se vio que por cambio de temperatura hay dilatacin de concreto entonces se registrar actuacin de fuerzas de traccin y compresin que si no diseamos buenos cunetas o canaletas estara sufriendo un agrietamiento estas dos temas de elasticidad y por calor serian los ms comunes en los concretos armados pero hay un detalle que cuando observamos unas canaletas que fluye aguas turbulentas encontraremos fuerzas actuantes a las paredes losas entonces esta tambin estara aportando a las patologas de las concretos, los flujos turbulentos no son aguas puras porque en ellas son trados partculas de tierra, piedras u otros entonces este objeto es participante a los daos de las losas hidrulicas por que estara gastndolo a las losas poco a poco en el transcurso del tiempo; cuando se estudia las razones porque se fisura una losa de canaleta estara sometido muchos factores que intervienen en este tipo agrietamiento entonces tcnicamente se ha demostrado por errores laborales, por materiales no usados adecuadamente o por fallidos de algn agente que daa a concretos recientemente elaborado estos son intervenciones tcnicas que esta siempre expuesto cualquier trabajo de concreto armado por eso debe ser supervisado por un ingeniero especializado y as poder realizar una buenas estructuras de concreto.

Se ha expuesto en un breve resumen sobre este problema en los siguientes paginas se ha detallado adecuadamente y ampliamente las razones de por qu sufre estas patologas nuestros concretos y tambin hay algunas soluciones para ests problemas y tambin como agente colaborador para la proteccin del medio ambiente.

FUNDAMENTOS TERICOS

1. Fisuras:

1.1) Definicin: Las fisuras, son roturas que aparecen generalmente en la superficie del hormign, por la existencia de tensiones superiores a su capacidad de resistencia. Cuando la fisura atraviesa de lado a lado el espesor de una pieza, se convierte en grieta.

Las Fisuras en el Hormign, son roturas que aparecen generalmente en la superficie del mismo, debido a la existencia de tensiones superiores a su capacidad de resistencia. Cuando la fisura atraviesa de lado a lado el espesor de una pieza, se convierte en grieta.

Las fisuras se originan en las variaciones de longitud de determinadas caras del hormign con respecto a las otras, y derivan de tensiones que desarrolla el material mismo por retracciones trmicas o hidrulicas o entumecimientos que se manifiestan generalmente en las superficies libres.

La retraccin trmica se produce por una disminucin importante de la temperatura en piezas de hormign cuyo empotramiento les impide los movimientos de contraccin, lo que origina tensiones de traccin que el hormign no est capacitado para absorber. 1.2) Tipos de fisuras en canaletas

Fisuras de retraccin hidrulica por contraccin de fraguado:

Se producen en losas de canales no muy gruesas y de espesor uniforme (pavimentos, losas de entresuelos y tambin se ve techos de edificios, etc.) por la rpida desecacin superficial con relacin a la masa por la accin del sol, la humedad relativa, y especialmente del viento, o por la combinacin de ambos, estas fisuras aparecen en la superficie en forma serpenteante, orientadas en cualquier direccin.

Fisuras de retraccin hidrulica por secado lento:

Aparecen en piezas estructurales cuyos movimientos de retraccin estn impedidos por su empotramiento o -en el caso de los pavimentos-, por su adherencia al terreno. En stos, si no se les hacen las juntas de contraccin con las separaciones adecuadas, aparecen espontneamente, a intervalos regulares, en direccin normal al sentido de marcha y de un espesor regular.

Fisuras de entumecimiento:

Son provocadas por un aumento del volumen del hormign que puede deberse a materiales expansivos incluidos en la masa. Las ms conocidas son las expansiones producidas por la reaccin lcali agregado (Alcali-slice) que destruyen velozmente la estructura; otras ms lentas como el ataque por sulfatos, la oxidacin de los hierros de refuerzo o elementos frricos empotrados en la masa del hormign, y el efecto de congelacin y deshielo.

2. Grieta:

2.1) Definicin: Una grieta se deferencia de la fisura en la siguiente forma; la fisura "no trabaja", y si se la cierra con algn mtodo simple no vuelve a aparecer. La grieta en cambio, "si trabaja", y para anularla hay que eliminar el motivo que la produjo y adems ejecutar trabajos especiales para "soldarla".

2.2) Tipos de grietas en canaletas

Grietas paralelas a la direccin del esfuerzo: Se producen por esfuerzo de compresin. Son muy peligrosas, especialmente en columnas porque "no avisan", ya que son producto de un agotamiento de la capacidad de carga del material, y el colapso puede producirse en cualquier momento.

Grietas normales a la direccin del esfuerzo:

Indicativas de que ste es de traccin.

Grietas verticales en el centro de la luz de una viga:

En las secciones de mximos momentos flectores, se originan en esfuerzos de flexin y se deben generalmente a armaduras insuficientes, puestos en canal

Grietas que rodean la pieza de hormign:

Con una tendencia a seguir lneas a 45, son debidos a esfuerzos de torsin y denotan armaduras de refuerzo insuficientes para contrarrestarlos.

En la parte de ingeniera lo considerada trminos similares (fisuras y grietas) por su trato a estas patologas.3. Causas de agrietamiento (fisura y grieta) del concreto hidrulico

Existen diversas causas por las que puede llegar a agrietarse el hormign o ms bien a figurarse, algunas de las mltiples causas son:

3.1) Causas en aspecto de la fsica:

Fisuras por compresin: Las fisuras de compresin son paralelas a la direccin del esfuerzo. La separacin entre ellas es muy variable y su trazado es irregular debido a la heterogeneidad del hormign. Las fisuras pueden tener trazados diferentes a los indicados si la pieza est impedida de deformarse en determinadas zonas. Las piezas muy esbeltas sometidas a compresin pueden presentar fisuras muy peligrosas en la parte central de las mismas y slo en una de sus caras. Estas fisuras, que suelen ser finas y estar muy prximas unas a otras, pueden ser ndice bastante claro de la iniciacin de un fenmeno de pandeo. Fisuras por traccin: Las fisuras producidas por la accin de esfuerzos de traccin presentan superficies perpendiculares a la direccin del esfuerzo. Son fisuras poco frecuentes en el hormign armado ya que lo impiden las armaduras.

Esfuerzos de tensin: Deformacin longitudinal a traccin produce un alargamiento sobre el eje "X" que produce a su vez un encogimiento sobre los ejes "Y" y "Z". Este encogimiento es proporcional al coeficiente de Poisson ():

Fisuras por flexin: Los elementos estructurales que las soportan se disponen horizontalmente y se llaman vigas o barras. El estante y la plataforma de un puente son ejemplos de este tipo de elementos.

Fisuras por cortante: En el caso de esfuerzo cortante simple, como la resistencia a traccin es muy inferior a la de compresin, las fisuras sern perpendiculares a la tensin de traccin. Las fisuras de cortante suelen aparecer en el alma de las vigas sometidas a flexin y van progresando hacia las armaduras para llegar finalmente hasta los puntos de aplicacin de las cargas con lo cual dividirn las piezas en dos partes

Fisuras por dilatacin trmica: El hormign se contrae con el fro y con el calor aumenta su volumen y, con l, su longitud. Si no se determinan estos movimientos en la estructura se llegar, en general, a la fisuracin, porque el movimiento no quedar absorbido por una red de juntas debidamente situadas. Como consecuencia de estas omisiones se formarn fisuras en el hormign.

(Temperatura)-1 ==> C-1 Fisuras por la corriente de agua: El concreto diseado para el flujo del agua (corriente de liquido) soportar un esfuerzo de corte arrastrada por el fluido, obviamente no es un liquido ideal estar afectado por partculas tradas por el agua la cual desgastar pedacillos del concreto del canaleta.

3.2) Causas en aspecto de la ingeniera:

Las causas pueden ser diversas y darse separadas o conjuntamente, vistos en parte de ingeniera:

Carencia de control en el sistema de articulacin.

Exceso de agua en la mezcla de hormign.

Vertido del hormign incorrecto (mucha rapidez o demasiada lentitud) Evaporacin rpida de la humedad, Curado del hormign defectuoso) corrosin del refuerzo, Falta de vibracin al verter el hormign.

Carencia de juntas de dilatacin o deficiente diseo de estas.

Colocacin en suelos arcillosos. Cuando existe una relacin inversa entre agua y resistencia de un suelo arcilloso. A mayor expansin menor resistencia. Luego si el contenido de agua sigue aumentando, por ejemplo por largos periodos de lluvias o prdida de la capacidad de absorcin del terreno, se pierde rpidamente volumen y el mecanismo se invierte.

Fisuras por corrosin de la armadura: Las fisuras debidas a la corrosin de armaduras y Consiguiente expansin del xido son paralelas a la direccin de la armadura. La causa es la corrosin de la armadura, bien por escasez de recubrimiento, bien por falta de capacidad de proteccin del hormign. La formacin de xido sobre la barra de acero ejerce presin sobre el recubrimiento provocando su estallido.4. Reparacin de agrietamiento del concreto hidrulico 4.1) En aspecto de la ingeniera:El tiempo caluroso con varios das por encima de los 30 C, los vientos secos sostenidos y la baja presin atmosfrica, hacen que la figuracin se desarrolle aun antes de haberse secado totalmente el agua de exudacin de la superficie del hormign. Es un caso extremo en que la experiencia indica que hay que dejar que la figuracin se produzca, y completar con la terminacin normal. Luego que termin el proceso de fraguado (alrededor de 5 horas despus de la terminacin y hasta 24 horas despus) pueden repararse las fisuras preparando una lechada rica en cemento Portland, con una consistencia que le permita penetrar en las fisuras llenndolas ntegramente; se las rellenar manualmente ayudndose con un cepillo o escoba.

Luego que seque este material, se proceder al curado normal de la estructura tal como se tena previsto. Con este tratamiento, la fisura desaparecer definitivamente. Dato de fuentes:(Fuente archivo de un congreso de patologa de concretos- Ingeniero Civil: Paulo G. Yugovich)Considerad el diagnstico que se ha expuesto, recomendamos realizar la costura de las fisuras, del siguiente modo: sustitucin de los concretos fisurados, apertura de canales en las juntas para la colocacin de varillas de acero (recomendamos 42mm) cada cuatro hiladas, en el lado externo como en el interno, intercalando las hiladas entre ambas. En cuanto al mortero para la colocacin de las varillas, recomendamos que sea un mortero cementicio 1:3 , sin cal . No llenar la junta hasta el borde, dejar unos 2 cm a llenar con el mortero similar al utilizado en la mampostera que se est reparando, a fin de compatibilizar el color y otras propiedades fsicas como la absorcin y la elasticidad. Si se van a utilizar las mezclas cementicias con cemento de albailera puzolnico aditivado hay que tener cuidado con la calidad del aditivo (Retencin de agua), evitar la prdida de agua hacia los ladrillos y el medio ambiente y asegurarse que la consistencia del mortero sea apropiada con el mnimo de agua posible en la mezcla. Fuente de informacin del comit Grupo de Trabajo del AIP (colegio de ingenieros del Per) Perfilado y sellado

El perfilado y sellado de fisuras se puede aplicar en condiciones que requieren una reparacin inmediata y cuando no es necesario efectuar una reparacin estructural. Este mtodo consiste en agrandar la fisura a lo largo de su cara expuesta y llenarla y sellarla con un sellador adecuado (Figura 3.1). Esta es una tcnica habitual para el tratamiento de fisuras, y es relativamente sencilla en comparacin con los procedimientos y capacitacin requeridos para la inyeccin de resinas epoxi. El procedimiento se adapta mejor a superficies aproximadamente planas y horizontales tales como pisos o pavimentos. Sin embargo, tambin se pueden perfilar y sellar fisuras sobre superficies verticales (utilizando un sellador no fluido) y superficies curvas (tubos, pilas y postes).

El perfilado y sellado se usa para tratar tanto fisuras finas de patrn irregular como fisuras aisladas de mayor tamao. Un uso habitual y efectivo es la impermeabilizacin mediante sellado de las fisuras en superficies de hormign en contacto con el agua o expuestas a presin hidrosttica. Este tratamiento reduce la posibilidad de que la humedad llegue a las armaduras o atraviese el hormign, provocando manchas superficiales u otros problemas.

Los selladores pueden ser de diferentes materiales, incluyendo resinas epoxi, uretanos, siliconas, polisulfuros, materiales asflticos o morteros de polmero. Se deberan evitar los morteros cementicios por su potencial de fisuracin. Los selladores utilizados en pisos deberan ser lo suficientemente rgidos para soportar el trnsito anticipado.

El procedimiento consiste en preparar en la superficie una ranura de profundidad variable, generalmente entre 6 a 25 mm. Se puede usar una sierra para hormign, herramientas manuales o herramientas neumticas. Luego la ranura se limpia con chorro de aire, arena o agua a presin y se seca. Se coloca un sellador en la ranura y se permite su curado.

Costura de fisuras

Coser una fisura consiste en perforar orificios a ambos lados de la fisura, insertar unidades metlicas en forma de U de patas cortas (grampas o bridas de costura) y asegurarlas con mortero como se ilustra en la Figura 3.3 (Johnson, 1965). Se pueden utilizar costuras cuando es necesario restablecer resistencia a la traccin en fisuras importantes (Hoskins, 1991). Al coser una fisura la estructura tiende a volverse ms rgida, y esta rigidez puede aumentar la restriccin global de la estructura provocando fisuracin en otras partes del hormign. Por lo tanto, puede ser necesario reforzar la seccin o las secciones adyacentes. Debido a que la concentracin de tensiones es frecuente, puede ser necesario emplear este mtodo conjuntamente con otros.

Los pasos del procedimiento de costura son perforar orificios a ambos lados de la fisura, limpiar los orificios y anclar las patas de las grampas en los orificios, utilizando un mortero que no se contraiga, o bien un sistema adhesivo en base a resina epoxi. Las grampas deben ser variables en longitud, en orientacin, o en ambos aspectos, y se las debe ubicar de manera que la traccin transmitida a travs de la fisura no se aplique sobre un nico plano dentro de la seccin sino que se distribuya sobre cierta superficie

Tabla de Mdulos de Elasticidad del concretoConcreto (Hormigon) de Resistencia:E =

110 Kg/cm2.215000

130 Kg/cm2.240000

170 Kg/cm2.275000

210 Kg/cm2.300000

300 Kg/cm2.340000

380 Kg/cm2.370000

470 Kg/cm2.390000

5. Prevencin de las Grietas o fisuras en las losas hidrulicas 5.1) En aspecto de la ingeniera:

A).En Hormign: Utilizar hormign de plasticidad moderada (no ms de 12 cm.). Evitar siempre el aadido posterior de agua con amasado suplementario. Si el hormign debe ser fluido con ms de 17 cm. de cono, las proporciones de la mezcla deben modificarse, utilizndose mezclas especiales con super plastificantes que eviten un sangrado excesivo, segregaciones y bajas resistencias. Especificar siempre hormign aireado para losas al exterior que puedan sufrir heladas.

Evitar el uso de cemento de fraguado o endurecimiento rpido en situaciones climticas desfavorables.

B). En Acabado: No realizar operaciones de acabado si hay agua en la superficie. El nivelado inicial debe de ser seguido de un rpido fratasado. Para un mejor agarre en superficies exteriores, efectuar un acabado con escoba. Si la evaporacin es excesiva, reducirla en lo posible para evitar la fisuracin por retraccin plstica. Cubrir el hormign con una tela hmeda o con hojas de polietileno durante las operaciones de acabado si las condiciones atmosfricas son severas.

C. En Curado: Inicie el curado tan pronto como sea posible, manteniendo hmeda la superficie de los elementos de hormign. Rociar la superficie con un lquido de curado o cubrirla con telas hmedas al menos durante tres das.

D). En Juntas: Para controlar los efectos de contraccin y expansin debido a los cambios de temperatura y/o humedad, deben de construirse, mediante sierra, disco o con herramientas adecuadas, unas juntas de construccin del grueso de la losa, con una separacin entre ellas no superior a 30 veces el grueso de la misma. Con frecuencia deben de ponerse las juntas prximas unas a las otras para evitar largas reas estrechas. La longitud de estas no debe de ser mayor de 1,5 veces el ancho. Las juntas perimetrales deben de incluirse en aquellos sitios donde puedan existir restricciones para los movimientos verticales u horizontales, tales como la unin de muros y suelos, columnas o pavimentos. En este caso deben ser profundas y se construyen insertando algn tipo de elemento barrera para prevenir la adhesin entre la losa y los otros elementos.

E). Recubrimiento de las Armaduras: Las fisuras en el Hormign Armado debidas a la corrosin de las armaduras por formacin y expansin de oxido de hierro, deben evitarse proporcionando el recubrimiento mnimo fijado por normativa.

F). Riego: Abundante riego previo de la base en pavimentos, y de los encofrados en losas de edificios.

G). Agregados: Empleo de agregados previamente humedecidos. Evitar un exceso de finos en los agregados del hormign.

H). Aditivos: Usar aditivos qumicos fluidificantes o retardadores de fraguado que permitan disminuir la necesidad de agua de mezclado y la cada del asentamiento en el Cono de Abrams antes de descargar.

I). Agua: Evitar exceso de agua de mezclado. No echar agua sobre el hormign para facilitar la tarea de terminacin.

ANLISIS DEL PROBLEMA

1) Desde el punto de vista de la Fsica: Tenemos los elementos geomtricos ms comunes

Explicaremos y detallaremos por los tres tipos de accin que afectan a un canal y cuneta. Los cuales son los siguientes:

_ Por elasticidad

_Por Intervencin del calor

_ Por intervencin de la corriente de agua.

Para la seccin Trapecio Rectangular:

(Diseada para la carretera)

Ecuaciones de una seccin transversal de trapecio rectangular

Caudal

Area: :

Talud

Ancho superfisial:

Por Elasticidad:

Analizando la curva de esfuerzo de tensin y deformacin unitaria tenemos:

La deformacin unitaria es originada por la accin de una fuerza uniaxial sobre una muestra, en este caso en el concreto de una cuneta.

La experiencia muestra que la deformacin ocasionado por lar las fisuras no depende de la fuerza aplicada al cuerpo sino de la relacin entre la fuerza y el rea de la seccin transversal en la que est aplicada la fuerza, a este fenmeno tambin se le conoce como fatiga elstica, tensin elstica o simplemente como tensin.

Modulo de YoungLlamada tambin MODULO DE ELATICIDAD DE PRIMER GENERO y es una constante fsica para cada material en este caso especficamente tenemos para el concreto cuyo valor se determina experimentalmente y tiene las mismas unidades que el esfuerzo. Donde la resistencia a traccin del concreto es 2*106N/m2

Resistencia a compresin del concreto es 20*106N/m2

En este caso el cuerpo de las paredes que han sufrido fisuras no recobra totalmente sus dimensiones geomtricas ni forma iniciales (que tenan antes de la deformacin)

En consecuencia las partculas del concreto experimentan una reestructuracin irreversible en las nuevas posiciones de equilibrio alcanzado, sin embargo estos canales mantienen sus propiedades cambiando solamente su configuracin exterior. Por otro lado, el paso de una partcula, a una nueva posicin va acompaado de efectos dinmicos; a este proceso llamaremos deformacin plstica.

Por naturaleza del concreto es un material muy competente para compresin, pero

de poca resistencia a la traccin. Es inevitable, en consecuencia, que se

produzca fisuracin en elementos de concreto, ya que esta ocurre cuando su resistencia no es suficiente para soportar los esfuerzos de traccin generados por diversas causas, que pueden ser solicitaciones externas o cambios volumtricos.

El fenmeno de fisuracin en concreto, sus causas y efectos y la forma de controlarlo es un tema de investigacin constante para los especialistas en tecnologa del concreto.

Por Intervencin de temperatura:Si la temperatura se encuentra entre 5 y 30 grados, se considerara temperatura normal caso, contrario estar en un estado delicado.

Si se en cuenta a mayor de 30 grados el concreto se incrementara de volumen por estar sujeto a las fuerzas de traccin

Y=)= :la deformacin unitaria no debe exceder de =Y=modulo de elasticidad

F=fuerza

A: area

: Variacin volumtrica

: Volumen inicial

: Coeficiente de dilatacin lineal del material

Para el caso que la temperatura es muy baja de 5 grados el concreto se contraera

Y los que actan son las fuerzas de compresin

Por Intervencin de corriente de agua

Sabemos las ecuaciones de una viscosidad de un liquido lo cual demuestra una fuerzas de rose (cortante)

Despejamos la fuerza:

Esta ecuacin solo es factible en flujos de regimen laminar (no turbulentos)

Si tuvieramos aguas turbulentas que ecuacion seri la muy aproximado para las fuerzas cortantes

FUERZAS DE CORTE

F

Si nuestro Nmero de Reynolds es:

NR > 4000 entonces es un flujo turbulento, la cual podemos aplicar la siguiente ecuacin de flujo turbulento:

Esta ecuacin se obtenido de los textos de mecnica de fluidos

Donde:

es viscosidad del lquido fluyente es densidad del liquido fluyente es tensin cortanteTambin se puede demostrar as

La diferencia lo hace la longitud del canal

Ejm:

Si: p=1000; v=0.3m/s2; y= 0.40m y l=0.1m

5.625 Nm (es relativo)

2) Desde el punto de vista de la ingeniera:

2.1) Factor de la carga de los vehculos: Los pavimentos se proyectan para que resistan determinado nmero de cargas durante su vida til. El transito est compuesto por vehculos de diferentes peso y numero de ejes, y a los efectos de clculo se los transforma en un nmero equivalente de ejes tipos de 80 KN con el nombre de Esas( Carga de eje simple equivalente)Las diferentes cargas actuales sobre su pavimento producen diferentes tensiones y deformaciones en el mismo. Adems diferentes espesores de de pavimento producen y diferentes materiales responden de diferente manera a una misma carga. Divido a esta diferente respuesta en el pavimento las fallas distintas segn la intensidad de la carga y las caractersticas del pavimento.

Los esfuerzos de tensin en las capas causan agrietamiento afectando a los canales

2.2) Factor de insumos en la elaboracin de losa:Para una buena cimentacin de concreto bebemos saber elegir los materiales como:_varillas adecuadas y puestas para los tipos de canales.

_ Cemento con clinker portland_ Otros cementos con clinker portland

_Cemento blanco_ Aluminoferrito tetraclcico 4CaO A1203 Fe203 C4AF

En trminos prcticos se concede que los silicatos de calcio (C3S y C2S) son los compuestos ms deseables, porque al hidratarse forman los silicatoB hidratados de calcio (S-H-C) que son responsables de la resistencia mecnica y otras propiedades del concreto. Normalmente, el C3S aporta resistencia a corto y mediano plazo, y el C2S a mediano y largo plazo, es decir, se complementan bien para que la adquisicin de resistencia se realice en forma sostenida.

El aluminato triclcico (C3A) es tal vez el compuesto que se hidrata con mayor rapidez, y por ello propicia mayor velocidad en el fraguado y en el desarrollo de calor de hidratacin en el concreto. Asimismo, su presencia en el cemento hace al concreto ms susceptible de sufrir dao por efecto del ataque de sulfatos. Por todo ello, se tiende a limitarlo en la medida que es compatible con el uso del cemento.

Finalmente, el aluminoferrito tetraclcico es un compuesto relativamente inactivo pues contribuye poco a la resistencia del concreto, y su presencia ms bien es til como fundente durante la calcinacin del clinker y porque favorece la hidratacin de los otros compuestos.2.3) Factores ajenos o exteriores a los anteriores.

Los factores externos que influyen en la fisuracin de los canales abiertos son agentes que daan directamente con fuerzas mayores y efectivos como por ejemplo:

_ Automviles cohesionando muros de concreto u otros.

_ La poblacin realizando trabajos en las canaletas

_ Algn dao del medio ambiente. Como la accin de los sismos en movimientos horizontales y verticales.3) Explicacin general:- Las fuerzas internas actuados por la cargas sobre el pavimento se distribuye internamente por debajo de las losas de pista, afectando as a los cunetas a dar origen a las fisuras luego dando lugar a las grietas.

- Por elasticidad demostramos que las fuerzas internas actuantes en la losa de concreto es es por flexin perpendicular a estas, la cual son fuerzas relativamente afectantes.

- Las fatigas son tambin influencias participantes para una fisuracin por son movimientos vibratorios constantes de la tierra, entonces a todo concreto armado estara afectando y como negar a los de la losa de cunetas o canales de riego.

- La intervencin del calor en las losas de este concreto son un factor tambin que ya sea expuesto en el lado de la fsica este acta por dilatacin de volmenes y se deduce que cuamdo se encuentra a volumen encogido la losa tiendo a sufrir esfuerzos de compresin que mayor a la del traccin

- La tabla N 1 muestra los valores del coeficiente de rugosidad de Manning correspondientes a los diferentes acabados de los materiales de las cunetas de las calles y berma central.

Tabla N 11. Cunetas de las Calles Coeficiente de Rugosidad N

a. Cuneta de Concreto con acabado paleteado b. Pavimento Asfltico1. Textura Lisa

2. Textura Rugosa

c. Cuneta de concreto con Pavimento Asfltico1. Liso

2. Rugoso

d. Pavimento de Concreto1. Acabado con llano de Madera

2. Acabado escobillado

e. Ladrillo

f. Para cunetas con pendiente pequea, donde el sedimento puede acumularse, se incrementarn los valores arriba indicados de n, en: 0,012

0,0130,016

0,013 0,015

0,0140,0160,016

0,002

- Las fuerzas actuantes a las paredes de las losa es relativamente cortante mas no es ropturante (agrietacin) cuando se analiza en flujos turbulentos actuados en canales abiertos. - La capacidad de las cunetas depende de su seccin transversal, pendiente y rugosidad del material con que se construyan. - La capacidad de conduccin se har en general utilizando la Ecuacin de Manning. La seccin transversal de las cunetas generalmente tiene una forma de tringulo rectngulo con el sardinel formando el lado vertical del tringulo. La hipotenusa puede ser parte de la pendiente recta desde la corona del pavimento y puede ser compuesta de dos lneas rectas.

- Las juntas de construccin se colocan en un concreto losa para definir el alcance de las ubicaciones individuales, en general, de conformidad con un conjunto de diseo predeterminado.Deben ser diseadas para permitir los desplazamientos entre ambos lados de la losa , pero, al mismo tiempo, tienen que transferir a la flexin tensiones producidas en la losa por cargas externas.

- Las juntas son apoyos diseados para dar espacio a las dilataciones del concreto lo cual es necesario para las fuerzas internas actuados por elasticidad.

IMPACTO AMBIENTALLas obras hidrulicas rurales afectan al medio ambiente y suponen injerencias en la naturaleza y el paisaje; pueden producir alteraciones de las condiciones marco y por lo tanto vitales, a travs:

De las construcciones en el agua y en las mrgenes, y las intervenciones en el comportamiento natural de flujo, en el rgimen fretico y en el ciclo hdrico regional que stas conllevan, as como Del aprovechamiento de los recursos hdricos, basado en las obras citadas, para seres humanos y animales, para la produccin (agricultura, industria) y para los servicios. En la mayora de los casos, las construcciones hidrulicas rurales, pueden ser al mismo tiempo obras de aprovechamiento y de proteccin; un pequeo embalse, p. ej., puede servir para el abastecimiento de agua, pero tambin para la retencin de la lluvia, pudiendo por tanto actuar como proteccin contra las crecidas, as como para la produccin de pescado.

Condicin necesaria para que las obras hidrulicas rurales ocasionen un bajo impacto ambiental y social es que:

El planeamiento tenga en cuenta desde el principio todas las condiciones marco con sus consecuencias (tambin y precisamente aquellas a largo plazo) y que la instalacin sea dimensionada basndose en el clculo fidedigno de la demanda y de su desarrollo, as como de las posibilidades de pago por parte de los beneficiarios

Las intervenciones sean reducidas, dentro de lo posible, o los efectos negativos se palien mediante medidas de compensacin, y que no sean iniciados procesos irreversibles.

Medio biolgicoDurante la poca de lluvias, la vegetacin no resulta daada de forma significativa a consecuencia de los perodos e intervalos de inundacin, por lo general de corta duracin, en la zona del estanque.

El aporte de sedimentos y deposicin de materias en los terrenos circundantes y en la autntica zona central del estanque de retencin pueden ocasionar, segn el tipo de sedimentos (proporcin de humus), tanto perjuicios como ventajas para el crecimiento de las plantas.

La fauna se ve muy afectada por el estancamiento en el estanque de retencin, debido a que en la mayora de los casos dichos estanques de retencin se llenan con gran rapidez debido a las copiosas lluvias en cuencas de superficie generalmente reducida, los animales tienen que huir rpidamente del agua ascendente, lo cual es problemtico para algunos, e incluso puede llevar a su exterminio.

Para los animales que habitan zonas de inundacin (sobre todo pjaros), as como para la vegetacin estrechamente ligada al agua, las reducciones de los caudales de escorrenta producto de las retenciones transitorias pueden tener consecuencias negativas considerables, las cuales deben ser estudiadas en cada caso particular. Puede ocurrir que los hbitats circundantes resulten desecados.

Medio fsico-geogrficoLa construccin de canales de ladera/cauces de evacuacin supone una intervencin en la ladera o el terreno de trazado. Dependiendo del material del suelo, del mtodo de construccin, as como del tamao del canal (anchura, profundidad, rgimen de aguas), debe asegurarse, mediante la eleccin de los parmetros adecuados,

Que la estabilidad de la ladera no resulte tan perjudicada, como para que se puedan producir deslizamientos de tierra;

Que no se produzcan deslizamientos de la ladera y fenmenos de erosin al pie del talud por corrientes de infiltracin e incluso derrames de agua en taludes demasiado empinados y/o permeables. Las precipitaciones subsiguientes pueden incrementar los daos considerablemente y ocasionar perjuicios adicionales al erosionar los taludes externos desnudos de vegetacin. Por otra parte, las olas provocadas por el viento pueden erosionar la parte interna de los taludes.

Medio humanoSi la planificacin, la ejecucin de las obras y la operacin son realizadas conforme a las normas de arte, puede partirse de efectos principalmente positivos para el medio humano. Sin embargo, si durante la planificacin se realizaron clculos incorrectos sobre la mxima avenida que se puede esperar (algo que ocurre con frecuencia) debido a una base de datos bsicos deficiente, o si el estanque de retencin se opera inadecuadamente, pueden producirse inundaciones durante un aumento de las aguas de avenida, ocasionando de este modo daos tanto aguas arriba como aguas abajo.

OPININ CRTICA Hay losas hechas de puro concreto y a veces esta ejecuciones de fines no duraderas es decir solo se construyo por construir, debemos saber en lugar poner puro mescla de cemento o en su defecto poner varillas de metal.

Toda losa de concreto cuando no se cubre con telas mojadas tiende a evaporar el agua que est en su interior la cual da lugar a las fisuras, vistos desde la parte tcnica. Como se ve en la figura una losa ya ropturado. Toda definicin de las causas de dicho patologa es mayormente terico tcnico porque al analizar las causas ms es por la parte tcnica la mano de obra. El problema de origen de fisuras y grietas en Canales abiertos de concreto es muy frecuente e inevitable, ya que existen muchos factores como en el manejo de materiales y factores ambientales como geolgico ,climtico viento y humedad , pero el reto de hombre es escatimar este problema a travs del conocimiento de ciertos conceptos fsicos como : elasticidad, mecnica de fluidos calor ,etc. que el estudiante de ingeniera debe conocer con rigurosidad.

La mayora de las fisuras que se presentan en este tipo de CANALETAS O CUNETAS no tienen implicancia estructural y representan un comportamiento normal del material que no puede ser suprimido, aunque si controlado.

Hay mucha investigacin sobre este fenmeno y se ha encontrado que la magnitud del cambio volumtrico es influida por factores como el diseo de mezcla (relacin agua, cemento, tamao de agregados y otros), la relacin volumen/superficie del elemento, el curado, etc.

Como ya se indic, al estar restringido el movimiento generado por los cambios volumtricos se producen esfuerzos de traccin que al sobrepasar la resistencia del concreto producen fisuras. Adems, la mayor parte del cambio volumtrico, debido a los referidos fenmenos, se da en etapas tempranas donde el concreto no ha alcanzado an su mxima resistencia a la traccin.

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

OBSERVACIONES: Se observ que las fuerzas internas que participan en losas de concreto hidrulico son relativos es decir no tienen efecto letal para una fisuracin directa lo cual para una losa daada son la unin de muchos factores.

FFuerzas internas (elasticidad) Fuerzas por la accin del flujo turbulento

Se observ que alguna concretos armados para canaletas se recomienda usar varillas de metal para su mayor resistencia ante factores externos e internos.

La mayora de las fisuras en muros y losas son generadas por cambios volumtricos en el concreto y representan un fenmeno comn en este tipo de estructuras con muros de concreto. As tambin, las

fisuras pueden aparecer durante los primeros aos de construida de la construccin de CUNETATAS Y CANALETAS. No representan reduccin alguna en la seguridad de las estructuras tanto para cargas de gravedad como para cargas ssmicas.

CONCLUSIONES:

Se concluye el desarrollo de de dicho tema que la causa principal para estas patologas del concreto son los diseos ejecutados y tambin los materiales utilizados para su elaboracin, por sabemos que las fuerzas o los agentes ya son constantes es decir debemos construir losas contra este elementos dainos.

Toda construccin se debe realizar con las normas dadas, la cual nos garantizara una buena construccin en cualquier proyecto de concreto armado.

Representan si un problema esttico que debe ser informado a los usuarios. Por efectos del cambio de temperatura la mayor incidencia de fisuras se presenta en construcciones de canales en lugares inadecuados. Se podra mejorar esto aumentando el aislamiento trmico en los pisos.

BIBLIOGRAFA

_ serway, Raymond..Fsica II

_ J. Goldemberg...Fsica general y experimental vol.II

_ Ing. Paulo G. Yugovich...Apuntes de un cogreso de patologia de estruccturas de concreto.

_ Ranald Giles-Jack Evett..Mecnica de fluidos

_ Pginas Web...

www.google.com www.fisicanet.com ANEXO

Fc

EMBED MSPhotoEd.3

Influencia del calor (temperatura)

FRAGIL

FISICA IIPgina 12

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