nivel de deterioro en el pavimento rÍgido universidad

1

NIVEL DE DETERIORO EN EL PAVIMENTO RÍGIDO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

“Nivel de Deterioro del Pavimento Rígido en la Calle San Juan desde la 1ra

hasta la 6ta Cuadra del Distrito Sullana, Provincia Sullana, Departamento Piura y

las Principales Causas que lo Generan-Año 2021”.

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Para optar el Título Profesional de

INGENIERO CIVIL

Bch. Carreño Villalobos Darwin Yoel

Bch. García Chero David

Piura, 12 de junio del 2021

Piura – Perú

2


3


UNP-VRI-OCIN-DJ-N.º ................. /2021

DECLARACIÓN JURADA

DE ORIGINALIDAD DE PROYECTO DE TRABAJO DE INVESTIGACION

Yo: Darwin Yoel Carreño Villalobos, identificado con DNI N.º 42886310 en la condición

de Egresado de la Facultad de Ingeniería Civil Escuela Profesional de: Ingeniería Civil y

domiciliado en (Calle/Jirón/Av.) La Arena 236 Distrito Bellavista Provincia Sullana Departamento

Piura Celular: 910093339 Email: [email protected]

DECLARO BAJO JURAMENTO: que el proyecto de trabajo de investigación que

presento a la Oficina Central de Investigación (OCIN), es original, no siendo copia parcial ni total

de un trabajo de investigación desarrollado, y/o realizado en el Perú o en el Extranjero, en caso de

resultar falsa la información que proporciono, me sujeto a los alcances de lo establecido en el Art.

Nº 411, del código Penal concordante con el Art. 32º de la Ley N.º 27444, y Ley del Procedimiento

Administrativo General y las Normas Legales de Protección a los Derechos de Autor.

En fe de lo cual firmo la presente.

Piura, 01 día de febrero de 2021.

Darwin Yoel Carreño Villalobos

Artículo 411.- El que, en un procedimiento administrativo, hace una falsa declaración en relación a hechos o circunstancias que le

corresponde probar, violando la presunción de veracidad establecida por ley, será reprimido con pena privativa de libertad no menor de uno ni

mayor de cuatro años.

Art. 4. Inciso 4.12 del Reglamento del Registro Nacional de Trabajos de Investigación para optar grados académicos y títulos

profesionales –RENATI Resolución de Consejo Directivo Nº 033-2016-SUNEDU/CD

mailto:[email protected]

4


UNP-VRI-OCIN-DJ-N.º ................. /2021

DECLARACIÓN JURADA

DE ORIGINALIDAD DE PROYECTO DE TRABAJO DE INVESTIGACION

Yo: David García Chero, identificado con DNI N.º 73082856 en la condición de Egresado

de la Facultad de Ingeniería Civil Escuela Profesional de: Ingeniería civil y domiciliado en

(Calle/Jirón/Av.) Calle Tupac Amaru 402 Distrito Sullana Provincia de Sullana Departamento

Piura Celular: 984937535 Email: [email protected]

DECLARO BAJO JURAMENTO: que el proyecto de trabajo de investigación que

presento a la Oficina Central de Investigación (OCIN), es original, no siendo copia parcial ni total

de un trabajo de investigación desarrollado, y/o realizado en el Perú o en el Extranjero, en caso de

resultar falsa la información que proporciono, me sujeto a los alcances de lo establecido en el Art.

Nº 411, del código Penal concordante con el Art. 32º de la Ley N.º 27444, y Ley del Procedimiento

Administrativo General y las Normas Legales de Protección a los Derechos de Autor.

En fe de lo cual firmo la presente.

Piura, 01 día de febrero de 2021.

David García Chero Artículo 411.- El que, en un procedimiento administrativo, hace una falsa declaración en relación a hechos o circunstancias que le

corresponde probar, violando la presunción de veracidad establecida por ley, será reprimido con pena privativa de libertad no menor de uno ni

mayor de cuatro años.

Art. 4. Inciso 4.12 del Reglamento del Registro Nacional de Trabajos de Investigación para optar grados académicos y títulos

profesionales –RENATI Resolución de Consejo Directivo N.º 033-2016-SUNEDU/CD

mailto:[email protected]

5


6


7


Índice

INTRODUCCION

ANTECEDENTES ............................................................................................................... 18

1.1 SULLANA COMO DISTRITO ................................................................................................................................................. 18

1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................................................................................................... 19

Descripción de la Realidad del Problema ............................................................................... 19

Formulación del Problema de Investigación .......................................................................... 19

Justificación e Importancia de la Investigación ..................................................................... 20

1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ..................................................................................................................................... 20

Objetivo General .................................................................................................................... 20

Objetivos Específicos .............................................................................................................. 20

1.4 DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN ............................................................................................................................... 20

1.5 HIPÓTESIS GENERAL .......................................................................................................................................................... 21

DESCRIPCIÒN GENERAL DEL DISTRITO ............................................................................ 22

2.1 UBICACIÓN GEOGRÁFICA Y POLÍTICA ................................................................................................................................ 22

2.2 VÍAS DE ACCESO Y COMUNICACIÓN HACIA LA ZONA DE ESTUDIO ................................................................................... 23

2.3 CLIMA ................................................................................................................................................................................. 23

2.4 SUELO ................................................................................................................................................................................. 24

2.5 TOPOGRAFÍA ...................................................................................................................................................................... 25

2.6 ACTIVIDADES ECONÓMICAS DE LA ZONA .......................................................................................................................... 25

MARCO TEÒRICO ........................................................................................................... 26

3.1 CONCEPTO PAVIMENTO RÍGIDO........................................................................................................................................ 26

3.2 COMPONENTES DE UN PAVIMENTO RÍGIDO ..................................................................................................................... 26

3.3 FUNCIONES DE UN PAVIMENTO ........................................................................................................................................ 26

3.4 DEFINICIÓN DE LA FALLA.................................................................................................................................................... 27

8


3.5 CUANTIFICACIÓN DE LAS FALLAS ....................................................................................................................................... 27

Fallas Funcionales .................................................................................................................. 27

Fallas Estructurales ................................................................................................................ 27

3.6 MANUAL DE DAÑOS DE UN PAVIMENTO RÍGIDO ............................................................................................................. 28

Blowup – Buckling (21). ......................................................................................................... 28

Grieta de Esquina (22). .......................................................................................................... 28

Losa Dividida (23). ................................................................................................................. 29

Grieta de Durabilidad (“D”) (24). ........................................................................................... 29

Escalonamiento (25). ............................................................................................................. 30

Daño del Sello de Junta (26). ................................................................................................. 31

Desnivel de Carril / Berma (27). ............................................................................................. 31

Grietas Lineales (28). ............................................................................................................. 32

Parche Grande (29). ............................................................................................................... 32

Parche Pequeño (Menor de 0.45m2) (30). ............................................................................. 33

Pulimento de Agregados (31). ............................................................................................... 33

Popouts (32) .......................................................................................................................... 34

Bombeo (33). ......................................................................................................................... 34

Punzonamiento (34). ............................................................................................................. 35

Cruce de Vía Férrea (35). ....................................................................................................... 35

Desconchamiento o Mapa de Grietas, Craquelado (36). ....................................................... 36

Grietas de Retracción (37). .................................................................................................... 36

Descascaramiento de Esquina (38). ....................................................................................... 37

Astillamiento de Junta (39). ................................................................................................... 37

3.7 MÉTODO PCI (PAVEMENT CONDITION INDEX)........................................................................................... 38

Procedimiento de Evaluación de la Condición del Pavimento ............................................... 38

Determinación del PCI por Unidad de Muestra ..................................................................... 41

3.8 MÉTODOS NO DESTRUCTIVOS ........................................................................................................................................... 43

9


El Ensayo con Esclerómetro o Prueba de Martillo de Rebote ................................................ 44

3.9 MARCO REFERENCIAL ........................................................................................................................................................ 46

Normas Y Reglamentos ......................................................................................................... 46

Glosario de Términos Básicos ................................................................................................ 47

MARCO METODOLÓGICO .............................................................................................. 48

4.1 SUJETOS DE LA INVESTIGACIÓN ......................................................................................................................................... 48

Población ............................................................................................................................... 48

Muestra ................................................................................................................................. 48

4.2 MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS ......................................................................................................................................... 48

Aplicación del Método del PCI. .............................................................................................. 48

Aplicación del Ensayo del Esclerómetro o Prueba del Martillo de Rebote ............................. 53

RESULTADOS .................................................................................................................. 55

5.1 RESULTADOS DEL PCI............................................................................................................................ 56

5.2 RESULTADOS DEL ESCLERÓMETRO ..................................................................................................................................... 65

ANÀLISIS E INTERPRETACIÒN DE RESULTADOS ............................................................. 83

6.1 PCI DE LA PAVIMENTACIÓN DE LA CALLE SAN JUAN ........................................................................................................ 83

Determinación del valor del PCI de la Calle San Juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra.............. 83

6.2 RESULTADOS OBTENIDOS SEGÚN EL TIPO DE FALLAS DEL CONCRETO DE LA PAVIMENTACIÓN DE LA CALLE SAN JUAN 84

6.3 ENSAYO DE ESCLEROMETRÍA DE LA PAVIMENTACIÓN DE LA CALLE SAN JUAN ................................................................ 86

Resultados Obtenidos del Ensayo de Esclerometría de la Calle San Juan de la 1ra hasta 6ta

cuadra 86

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................... 88

7.1 CONCLUSIONES .................................................................................................................................................................. 88

7.2 RECOMENDACIONES .......................................................................................................................................................... 91

REFERENCIAS BIBLIOGRÀFICAS ................................................................................... 92

10


ANEXOS ......................................................................................................................... 95

9.1 ÁBACOS DE CURVAS PARA DETERMINAR EL VALOR DEDUCIDO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO ................................. 95

9.2 MATRIZ DE CONSISTENCIA...............................................................................................................................................100

9.3 PANEL FOTOGRÁFICO DEL MÉTODO DEL PCI ............................................................................................. 93

9.4 PANEL FOTOGRÁFICO DEL ENSAYO DEL ESCLERÓMETRO ...............................................................................................100

INDICE DE TABLAS

TABLA 1HOJA DE CÁLCULO DE INFORMACIÓN DE LA MUESTRA U1 ............................................................. 56









TABLA 10HOJA DE CÁLCULO, ENSAYO DE ESCLEROMETRÍA O PRUEBA DEL MARTILLO MUESTRA U1-1 ...... 65





11















TABLA 28MATRIZ BÁSICA DE CONSISTENCIA .............................................................................................. 100

INDICE DE FIGURAS

UBICACIÓN DE LA CALLE SAN JUAN DE LA 1RA HASTA LA 6TA CUADRA ....................................... 21

SULLANA COMO DISTRITO ............................................................................................................. 22

SULLANA COMO PROVINCIA .......................................................................................................... 23

SECCIÓN DE UN PAVIMENTO RÍGIDO ............................................................................................ 26

BLOWUP – BUCKLING DE SEVERIDAD BAJA ................................................................................... 28

12


ASTILLAMIENTO DE JUNTA DE SEVERIDAD BAJA ......................................................................... 37

RANGOS DE CALIFICACIÓN DEL PCI .............................................................................................. 38

PARTES DEL ESCLERÓMETRO ....................................................................................................... 45

FICHA DE RECOJO DE INFORMACIÓN .......................................................................................... 50

LOSA DIVIDIDA DE SEVERIDAD BAJA .............................................................................................. 29

LOSA DIVIDIDA DE SEVERIDAD BAJA .............................................................................................. 29

GRIETA DE DURABILIDAD “D” DE SEVERIDAD BAJA ....................................................................... 30

ESCALONAMIENTO DE SEVERIDAD BAJA ....................................................................................... 30

DAÑO DE SELLO DE JUNTA SEVERIDAD ALTA .............................................................................. 31

DESNIVEL DE CARRIL DE SEVERIDAD BAJA ................................................................................... 31

GRIETAS LINEALES DE SEVERIDAD ALTA ...................................................................................... 32

PARCHE GRANDE DE SEVERIDAD MEDIA ..................................................................................... 32

PARCHE PEQUEÑO DE SEVERIDAD BAJA ...................................................................................... 33

PULIMENTO DE AGREGADOS DE SEVERIDAD BAJA ..................................................................... 33

POPOUTS DE SEVERIDAD BAJA .................................................................................................... 34

BOMBEO DE SEVERIDAD BAJA ..................................................................................................... 34

PUNZONAMIENTO DE SEVERIDAD ALTA ...................................................................................... 35

CRUCE DE VÍA FÉRREA DE SEVERIDAD BAJA ................................................................................ 35

DESCONCHAMIENTO DE SEVERIDAD BAJA .................................................................................. 36

GRIETAS DE SEVERIDAD BAJA ...................................................................................................... 36

DESCASCARAMIENTO DE SEVERIDAD ALTA ................................................................................. 37

13


ABACO DE DESCONCHAMIENTO .................................................................................................. 98

ABACO DE RETRACCIÓN ............................................................................................................... 99

ABACO DE DESCASCARAMIENTO DE JUNTA ................................................................................ 99

MUESTRA U1 MÉTODO DEL CPI ................................................................................................... 93

HOJA DE CÁLCULO DE INFORMACIÓN DEL MÉTODO DEL PCI ...................................................... 50

ABACO DE CURVAS PARA PAVIMENTOS DE CONCRETO .............................................................. 51

ABACO DE CURVAS PARA PAVIMENTOS DE CONCRETO .............................................................. 52

HOJA DE CÁLCULO DE INFORMACIÓN DEL MÉTODO DEL PCI VCD .............................................. 52

RANGOS DE CALIFICACIÓN DEL PCI .............................................................................................. 53

PCI. DE LA CALLE SAN JUAN DE LA 1RA HASTA LA 6TA CUADRA ................................................. 83

PERFIL DE LOS PCI OBTENIDOS POR CADA UNIDAD DE MUESTRA DE LA CALLE SAN JUAN ......... 84

NÚMERO DE FALLAS SEGÚN TIPO Y SEVERIDAD , CALLE SAN JUAN 1RA A LA 6TA CUADRA ..... 85

DENSIDAD, FALLAS MÁS FRECUENTE ENCONTRADAS EN ZONA DE ESTUDIO CALLE SAN JUAN 85

DATOS DE TABLA DE ENSAYO DE ESCLEROMETRÍA EN ZONA DE ESTUDIO CALLE SAN JUAN ..... 87

PERFIL OBTENIDO DEL ENSAYO DE ESCLEROMETRÍA EN ZONA DE ESTUDIO CALLE SAN JUAN 88

ABACO DE LOSA DIVIDIDA ........................................................................................................... 95

ABACO DE GRIETA DE DURABILIDAD “D” .................................................................................... 96

ABACO DE ESCALA........................................................................................................................ 96

ABACO DE GRIETA LINEAL ............................................................................................................ 97

ABACO DE PULIMENTO DE AGREGADOS ..................................................................................... 97

ABACO DE PUNZONAMIENTO ...................................................................................................... 98

14


MUESTRA U6 MÉTODO DEL PCI ................................................................................................... 97





MUESTRA U1METODO DEL PCI .................................................................................................... 93


MUESTRA U2 MÉTODO DEL PCI .................................................................................................. 94

MUESTRA U3 MÉTODO DEL PCI .................................................................................................. 94











MEDICIÓN CALLE SAN JUAN MÉTODO DEL PCI ............................................................................ 97


15


MUESTRA U4-3 MÉTODO DEL ESCLERÓMETRO ......................................................................... 102












MUESTRA U1-2MÉTODO DEL ESCLERÓMETRO.......................................................................... 100









16




ESCLERÓMETRO USADO EN CAMPO .......................................................................................... 104


ESCLERÓMETRO USADO EN CAMPO .......................................................................................... 104

TABLA ESTÁNDAR DEL ESCLERÓMETRO..................................................................................... 105

17


RESUMEN

El presente trabajo de investigación titulado “Nivel de Deterioro del Pavimento Rígido en la

Calle San Juan desde la 1ra hasta la 6ta Cuadra del Distrito Sullana, Provincia Sullana,

Departamento Piura y las Principales Causas que lo Generan-Año 2021”. Tuvo por objetivo

identificar y evaluar las patologías del concreto y obtener una estimación de la resistencia del

hormigón en situó sin afectar la integridad de la estructura.

Para lograr combatir los impactos negativos que producen estas patologías en el pavimento

rígido, se aplicó el método de evaluación superficial de pavimentos por el índice de condición del

pavimento (PCI).

Las fallas encontradas en la superficie del pavimento analizadas desde la muestra U1 hasta

la U9 son: losa dividida con el 9%, grieta de durabilidad “D” con el 10%, escala con el 18%, grieta

lineal con el 4%, pulimento de agregados con el 4%, punzamiento con el 1%.

En el cálculo del PCI se identificó el tipo de daño, severidad y cantidad o densidad,

llegándose a la conclusión que la serviciabilidad del pavimento rígido se califica como Malo, con

un PCI ponderado de 36.04.

Para determinar la uniformidad de resistencia de la dureza superficial del hormigón se

aplicó el método del ensayo de esclerómetro o prueba del martillo de rebote, en el ensayo se

aplicaron 18 muestras: U1, U3, U11, U15. da una f’c = 160kg/cm2, U2, U10. da una f’c =

170kg/cm2, U4, U7, U8, U9, U12, U13, U16. Da una f`c = 135kg/cm2. U5, U6, U14, U17, U18.

Da una f`c = 145kg/cm2. Al aplicar la desviación estándar se obtendrá una variación de la dureza

superficial del hormigón que va desde f`c = 107,5kg/cm2 hasta una f`c = 194.5kg/cm2.

Palabras clave: índice de condición del pavimento, desviación estándar, estudio de

patologías del concreto, ensayo de esclerómetro.

18


ABSTRACT

The present research work entitled "Level of Deterioration of the Rigid Pavement in Calle

San Juan from the 1st to the 6th Block of the Sullana District, Sullana Province, Piura Department

and the Main Causes that Generate it-Year 2021". Its objective was to identify and evaluate the

pathologies of the concrete and obtain an estimate of the resistance of the concrete in situ without

affecting the integrity of the structure.

In order to combat the negative impacts that these pathologies produce on rigid pavement,

the method of surface evaluation of pavements by the pavement condition index (PCI) was applied.

The faults found in the pavement surface analyzed from sample U1 to U9 are: divided slab

with 9%, durability crack "D" with 10%, scale with 18%, linear crack with 4%, polishing of

aggregates with 4%, puncture with 1%.

In the calculation of the PCI, the type of damage, severity and quantity or density were

identified, reaching the conclusion that the serviceability of the rigid pavement is classified as Bad,

with a weighted PCI of 36.04.

To determine the uniformity of resistance of the surface hardness of the concrete, the

sclerometer test method or rebound hammer test was applied, in the test 18 samples were applied:

U1, U3, U11, U15. gives an f’c = 160kg / cm2, U2, U10. gives an f'c = 170kg / cm2, U4, U7, U8,

U9, U12, U13, U16. It gives an f`c = 135kg / cm2. U5, U6, U14, U17, U18. It gives an f`c = 145kg

/ cm2. By applying the standard deviation, a variation of the surface hardness of the concrete will

be obtained that goes from f`c = 107.5kg / cm2 to f`c = 194.5kg / cm2.

Keywords: pavement condition index, standard deviation, concrete pathology study,

sclerometer test.

19


INTRODUCCIÒN

“Los pavimentos rígidos son pavimentos en los cuales su capa superior está compuesta

por una losa de cemento hidráulico, la cual se encuentra apoyada sobre una capa de material

denominada o sobre la subrasante” (Morales , 2018, p. 1).

“Existen una serie de razones por las cuales no se llega a cumplir con el período de

diseño, entre ellas tenemos: defectos en la construcción, diseño deficiente, volumen mayor de

tránsito, deficiencia en mantenimiento del pavimento” (Medina & De la Cruz, 2015, pág. 7).

En la ciudad de Sullana, los pavimentos existentes presentan deterioro y fallas debido al

elevado incremento de cargas de tráfico, un mal estudio de tráfico vehicular y algunos casos ya

cumplieron su vida útil.

El presente estudio se orientará a determinar el nivel de deterioro y las principales causas

que generan estas patologías existentes en el pavimento rígido, haremos uso de 2 metodologías:

El método PCI (Índice de Condición del Pavimento) es un método visual que nos da la

condición de los pavimentos según la clase. El PCI es un valor numérico que varía desde 0 hasta

un 100%.

El ensayo con escleròmetro o prueba de martillo de rebote nos permite obtener el estado

de uniformidad del concreto del pavimento rígido.

20


ANTECEDENTES

1.1 Sullana como Distrito

El distrito de Sullana se conecta con el distrito de Bellavista por la margen izquierda por

el puente de integración - la calle la libertad, por la margen derecha se conecta por la Av. Buenos

Aires - calle Puno, la cual no se puede transitar debido a que Sullana no cuenta con un mercado,

lo que hace que el comercio en Sullana ocupe la mitad de la Av. Buenos Aires, debido a esta

causa la calle san juan se ve afectada por el transito ya que la hace más transitada, y la calle san

juan es la tercera vía que conecta Sullana – Bellavista.

El desarrollo de la provincia de Sullana y sus Distritos en los últimos años se debe a las

empresas comerciales ya que Sullana es más del 40% comercio y la agroindustria que se ha

desarrollado en el valle de la chira con grandes exportaciones de Banano, limón, uva y la caña.

Sullana distrito – Bellavista a medida que se fueron desarrollando no se hizo respetar el

plan territorial lo cual ha generado que no se cuente con Av. libres y lo cual genera

congestionamiento vehicular, polución, riesgo, ruido, segregación y deterioro de las calles de la

margen derecha, las cuales fueron diseñadas para vehículos menores. Pero debido al desarrollo

de la provincia de Sullana y el distrito de Bellavista en Agroindustria los cuales desarrollan su

actividad en los centros poblados de Huangala, Chalacala, Piedra Rodada, Somate Alto, Somate

Bajo. en lo cual se requiere de vehículos de gran tonelaje, los cuales circularan por las calles

vecinales y afectaran el periodo de vida de la infraestructura.

Pero no solo la falta de avenidas, Es un problema, también el colapso del sistema de

alcantarillado el cual afecta al pavimento rígido.

Otros de los factores que afecta al pavimento es la lluvia que se da en los meses de

diciembre a marzo.

21


Fiallos (2017), desarrollo su tesis de maestría titulada “Investigación de un plan de

manejo del deterioro del pavimento de la vía Cumbe – la Jarata” para conservar la vida útil del

pavimento y extenderla es indispensable tener planes de mantenimiento en el pavimento; en esta

ciudad no realiza mantenimiento preventivo, creando deterioros tempranos en el pavimento

reduciendo su vida útil (p.2).

1.2 Planteamiento del Problema

Descripción de la Realidad del Problema

La calle san juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra que pertenece al asentamiento humano

santa teresita del distrito de Sullana, provincia de Sullana, la cual fue pavimentada en el año

2011 por la municipalidad provincial de Sullana.

La calle san juan es una de las principales calles de Sullana ya que une el distrito de

Sullana con el distrito de Bellavista, la cual la hace una calle muy transitada.

El pavimento rígido de la calle san juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra presenta un deterioro

en su infraestructura la cual genera un malestar en los transportistas que circulan por esta vía.

La calle San Juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra del distrito de Sullana, provincia de

Sullana, se tomó como base de estudio para llevar a cabo la presente investigación, en el cual se

observa el pavimento rígido en severas condiciones, por lo que se requiere hacer una inspección

visual por el método del PCI y ensayo de esclerómetro o prueba de martillo de rebote.

Formulación del Problema de Investigación

¿Cuál es el nivel de deterioro del pavimento rígido de la calle San Juan 1ra hasta 6ta

cuadra y las principales causas que lo generan?

22


Justificación e Importancia de la Investigación

La calle San Juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra del distrito de Sullana se tomó como base

de estudio para llevar ha cabo la presente investigación. En el cual se observa el pavimento

rígido en condiciones muy deterioradas, haremos uso del método del PCI el cual nos permite por

medio de una inspección visual determinar, la cantidad de daño que tiene el pavimento. Efectuar

el ensayo de esclerometría para determinar el estado del concreto en el pavimento.

1.3 Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Determinar el nivel de deterioro del pavimento rígido calle San Juan 1ra hasta la 6ta

cuadra distrito de Sullana, provincia Sullana, departamento Piura y las principales causas que lo

generan.

Objetivos Específicos

Identificar los tipos de patologías que presenta el pavimento rígido de la calle San Juan

de la 1ra hasta la 6ta cuadra.

Evaluar por medio del método del PCI la condición del pavimento.

Efectuar el ensayo de esclerometría para determinar el estado del concreto del pavimento.

1.4 Delimitación de la Investigación

El presente trabajo de investigación está enfocado en la calle san juan de la 1ra hasta la

6ta cuadra del distrito de Sullana, provincia de Sullana, departamento de Piura, el cual este

compuesto de un pavimento rígido.

23


La investigación del proyecto estuvo contemplada en los meses de febrero hasta mayo del

presente año 2021.

Ubicación de la calle San Juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra

Nota. Vista Satelital del tramo de la calle San Juan. (viasatelital.com/ mapas/Sullana.htm).2021

1.5 Hipótesis General

La calle San Juan presenta un bajo nivel de deterioro en el pavimento rígido entre la 1ra

cuadra hasta la 6ta cuadra debido al tránsito y las condiciones climáticas.

24


DESCRIPCIÒN GENERAL DEL DISTRITO

2.1 Ubicación Geográfica y Política

La calle san juan pertenece al distrito de Sullana de la provincia de Sullana y está ubicada

en el noroeste del Perú, a 36 km de la ciudad de Piura. Y limita por el norte con la región tumbes,

por el este con el país del ecuador, por el sur con la provincia de Piura, por el oeste con las

provincias de talara y Paita. Sus coordenadas 04º53º de latitud sur; 80º 41’ de longitud oeste.

La provincia de Sullana tiene una extensión de 5,423.61m2, se sitúa en la parte intermedia de la

región Piura, entre la costa y la ceja de sierra. (wikipedia, 2019).

Sullana como Distrito

Nota. (sullanaturistica, 2021).

25


Sullana como Provincia

Nota. (sullanaturistica, 2021).

2.2 Vías de Acceso y Comunicación hacia la Zona de Estudio

para llegar a la calle san juan del asentamiento humano santa teresita del distrito de

Sullana, provincia de Sullana, zona donde se desarrolló este trabajo de investigación, se detallará

la ruta de Piura a la zona de estudio.

De Piura a la provincia de Sullana se trasladará por el panamericano norte, luego se

tomará la Av. Champagnat y se cruzará Av. santa cruz antes de llegar al canal vía. Se dirigen por

toda la Av. santa cruz hasta llegar a la Av. Circunvalación la cual nos dirigirá hasta la calle san

juan.

2.3 Clima

La provincia de Sullana se divide en dos climas, tropical y el de sabana tropical, es la más

calidad de la costa peruana con una temperatura promedio de 28ºcentigrados durante todo el año,

su temperatura mínima es de 16º centígrados esto ocurre durante las noches de invierno y de

26


40ºcentigrados durante el verano. Haces se tiene una sensación térmica que llega alcanzar los

42ºcentigrados debido a que el valle se encuentra por debajo del nivel del mar. Los inviernos son

sin lluvia y secos y más templados pero el sol siempre es radiante y cae con dureza por las tardes,

en los tiempos de verano son húmedos y noches con lluvia, la capital de Sullana tiene un clima

sub tropical árido y cálido y cuenta con una temperatura máxima de 40ºcentrigrados y mínima de

19ºcentrigrados y cuenta con un promedio anual de 26ºcentigrados. (wikipedia, 2019).

2.4 Suelo

Está determinada por la formación zapallal de areniscas blanco amarillentas compactas;

subyace al conglomerado Sullana, de 5 a 6 metros de potencia, de matriz arenosa, dura y

compacta, sique un horizonte de areniscas de 1.50m a 2m de potencia; y otro estrato de

conglomerado de 4m a 5m de potencia de matriz areno – arcillosa que varía del amarillo al rojo y

aflora en diversos puntos. Sobre él existe una capa de arena eólica cuyo espesor vario hasta

alcanzar los 15m en las lomas. No se han apreciado fallas u otras estructuras geológicas. La napa

freática se encuentra muy superficial en los meses de verano y es superficial en diversos puntos.

Los suelos de Sullana son muy semejantes entre sí. El suelo en la zona norte es de arena eólica

de e = 28 a 37º y NSPT = 10 A 16 golpes. En zonas bajas, tienen sus arenas un NSPT den 48 a

más de 50, y este cementado en muchas zonas mediante carbonatos. existen carbonatos presentes

en arenas y en conglomerado por lo que es probable que existan suelos colapsables. (Lino

Barnuevo, 1992, pág. 3).

27


2.5 Topografía

la topografía del distrito de Sullana, como características geográficas presenta un terreno

ondulado y escaso relieve, superficies hondonadas, llanas y suaves, con lechos secos de

escorrentía, se alternan con lomas alargadas y prominencias de formas redondas.

El acantilado de la margen izquierda del rio chira, es el accidente topográfico más

importante, donde se ubica parte de la ciudad, entre el puente “Artemio García Vargas” y la loma

de Mambrè, con una altura de 35msnm. (sullanaturistica, 2021).

2.6 Actividades Económicas de la zona

La principal actividad económica de la provincia de Sullana es la comercial en la que se

ocupa la población, las ciudades de Bellavista y Sullana reciben productos ictiológicos,

pecuarios, agrícolas, agro industriales, herramientas, maquinaria, equipos, insumas para la

agricultura, industria y ganadería. En la ciudad de Sullana existen un 59% de locales

comerciales; el 41% son de servicio. En los últimos años Sullana cuenta con locales comerciales

de gran dimensión atraídos por la capacidad de compra. Desde el punto de vista industrial

Sullana concentra el 95%, la misma que da ocupación a una parte de la población.

económicamente activa (PEA). A nivel de la actividad empresarial, el 74% son microempresas,

el 22% pequeña y mediana empresa y el 4% grandes empresas. La industria se dedica a producir

en un 30% bienes de capital, 53% bienes de consumo no duraderos, el 17% bienes intermedios.

(sullanaturistica, 2021).

28


MARCO TEÒRICO

3.1 Concepto Pavimento Rígido

Según Ministerio de Transportes y Comunicaciones el pavimento es “una estructura de

varias capas construida sobre la subrasante del camino para resistir y distribuir esfuerzos

originados por los vehículos y mejorar las condiciones de seguridad y comodidad para el

tránsito” (p. 24).

3.2 Componentes de un Pavimento Rígido

Los elementos que componen el pavimento rígido; losa de hormigón, base y la

subrasante.

Sección de un pavimento rígido

Nota. Elaboración propia.

3.3 Funciones de un Pavimento

Un pavimento de una estructura, asentado sobre una fundación apropiada, tiene por

finalidad proporcionar una superficie de rodamiento que permita el tráfico seguro a

velocidades operacionales deseadas y bajo cualquier condición climática, gran diversidad

29


de tipos de pavimento, dependiendo del tipo de vehículos y volumen de tráfico. (Simon,

2004, p. 2).

3.4 Definición de la Falla

“Se presenta en los materiales de la estructura a ser sometidas a repeticiones de carga por

acción del tránsito, sufren un agrietamiento estructural relacionado con la deformación o la tensión

horizontal por tracción en la base de cada capa” (Nuñez, 2018, p. 10).

3.5 Cuantificación de las Fallas

Las fallas visibles deben ser cuantificadas de acuerdo a los siguientes parámetros: tipo, severidad

y extensión. El tipo si son fallas funcionales o estructurales, la severidad es la apariencia de la falla

expresada en porcentaje, en unidad de longitud por una descripción comparativa, o por una

combinación de ellas: alta, media o baja. (Nuñez, 2018, p. 10).

Fallas Funcionales

Son de poca relevancia, causadas por la acción del tránsito vehicular combinada con la

inestabilidad de las capas superficiales o de la base del pavimento (Nuñez, 2018, pág. 10).

Fallas Estructurales

Se consideran graves, pueden originarse en una o varias capas del pavimento originando

su rompimiento, por la falla estructural de alguna o varias de sus capas o por la incapacidad del

suelo que lo soporta. Estas fallas son ocasionadas por agrietamiento por baja temperatura,

deficientes técnicas de construcción entre otras (Nuñez, 2018, p. 11).

30


3.6 Manual de Daños de un Pavimento Rígido

Blowup – Buckling (21).

Ocurren en tiempo cálido, es una grieta o junta transversal que no es suficientemente

amplia para permitir la expansión de la losa, si la expansión no puede disipar suficiente presión

generara un movimiento hacia arriba de los bordes de la losa o fragmentación en la vecindad de

la junta. (manual del PCI, P46).

Blowup – buckling de severidad baja

Nota. Extraído de ASTM D 6433-18.

Grieta de Esquina (22).

es una grieta que intercepta juntas de una losa a una distancia menor o igual que la mitad

de la longitud de la misma losa en ambos lados, la grieta de esquina se diferencia de un

Descascaramiento de esquina en que una se extiende verticalmente a través de todo el espesor de

losa, mientras que el otro intercepta la junta en ángulo. (manual del PCI, P48).

31


Losa Dividida de severidad baja


Losa Dividida (23).

Las Grietas dividen la losa en cuatro o más pedazos. Este daño se debe a exceso, apoyo

inadecuado o una mezcla de ambos. Si los pedazos o grietas están contenidos internamente, el

daño se clasifica como Rotura de Esquina de Severidad alta. (Condorchoa, 2019, p.78).

Losa Dividida de severidad baja


Grieta de Durabilidad (“D”) (24).

Las Grietas de Durabilidad (“D”) se deben a la expansión del agregado grueso por los ciclos

de congelamiento y descongelamiento, lo cual, con el tiempo, fractura el concreto de la

losa. Este daño suele aparecer como un patrón de grietas cercanas y paralela a una junta o

32



grieta lineal. Dado que el concreto se satura cerca de las juntas y las grietas, es frecuente

hallar un estanco de tono oscuro en los alrededores de la hendedura “D”. (Condorchoa,

2019, p.62).

Grieta de Durabilidad “D” de severidad baja


Escalonamiento (25).

Condorchoa (2019) afirma que “el escalonamiento es la diferencia de nivel a través de

una junta. Las causas más comunes del escalonamiento es asentamiento debido una colocación

blanda y bombeo o desgaste del material subterráneo a la losa” (p.66).

Escalonamiento de severidad baja

33



Daño del Sello de Junta (26).

“El Daño del Sello de Junta describe cualquier condición que permita la acumulación de

fragmentos de suelo o roca en las juntas, o la infiltración de agua en forma importante a través de

las mismas” (Condorchoa, 2019, p.68).

Daño de sello de junta severidad alta


Desnivel de Carril / Berma (27).

Diferencia entre el asentamiento o erosión de la berma y el borde del pavimento, la

diferencia de niveles se puede constituir como amenaza para la seguridad. También se puede

generar por el incremento de la infiltración del agua.

Desnivel de carril de severidad baja

34



Grietas Lineales (28).

“Dividen la losa en dos o tres partes y generalmente son originadas por la mezcla de las

cargas de circulación y el alabeo por gradientes térmico o de humedad” (Condorchoa, 2019, p.64).

Grietas Lineales de severidad alta


Parche Grande (29).

El parche grande es el área donde el pavimento original ha sido removido y reemplazado

por material nuevo. En una excavación de servicios públicos un parche que ha reemplazado el

pavimento original para la instalación o mantenimiento de instalaciones subterráneas.

Parche Grande de severidad media

35



Parche Pequeño (Menor de 0.45m2) (30).

Es un área donde el pavimento original ha sido reemplazado por un material de relleno.

Parche Pequeño de severidad baja


Pulimento de Agregados (31).

Daño que se causa por la aplicación de repetidas cargas de tránsito, los agregados en la

superficie se vuelven suaves al tacto, y la adherencia se reduce considerablemente con las llantas.

Cierta porción del agregado que se extiende por la superficie es pequeña, y la textura del

pavimento no contribuye significativamente a reducir la velocidad del vehículo.

Pulimento de agregados de severidad baja

36



Popouts (32).

Pequeño pedazo de pavimento que se desprende de la superficie del mismo. Se debe a

partículas blandas o fragmentos de madera rotos y desgastados por el tránsito. Varían en tamaño

y con diámetros de 25.0mm y 102.0mm y con espesores de 13.0mm a 51.0mm.

Popouts de severidad baja


Bombeo (33).

Es la expulsión de material de la fundación de las losas a través de sus grietas o juntas. Se

origina por la deflexión de la losa debida a las cargas. Cuando una carga pasa sobre la junta entre

las losas, el agua es primero forzada bajo losa delantera y luego hacia atrás bajo la losa trasera.

Esta acción erosiona y eventualmente remueve las partículas del suelo lo cual generaría una

pérdida progresiva del soporte del pavimento.

Bombeo de severidad baja

37



Punzonamiento (34).

Es un tipo de daño que se localiza en la losa que está rota en pedazos. Y toma muchas

formas y figuras diferentes, usualmente está definido por una grieta y una junta o dos grietas

muy próximas usualmente miden 1.52m entre sí. Y este tipo de daño se origina por la repetición

de cargas pesadas, perdida de soporte de la fundación deficiencia en la construcción del concreto

y espesor inadecuado de la losa.

Punzonamiento de severidad alta


Cruce de Vía Férrea (35).

Este tipo de daño de cruce de vía férrea se caracteriza por depresiones o abultamientos

alrededor de los rieles.

Cruce de vía férrea de severidad baja

38



Desconchamiento o Mapa de Grietas, Craquelado (36).

Es cuando una red de grietas superficiales, finas o capilares, y se extienden en la parte

superior de la superficie del concreto. Las grietas tienden a interceptarse en ángulos de 120º.y

también es causado por incorrecta construcción y mala calidad de los agregados.

Desconchamiento de severidad baja


Grietas de Retracción (37).

Son aquellas grietas capilares usualmente de unos pocos pies de longitud y no se

extienden a lo largo de toda la losa. Usualmente se forman durante el fraguado y curado del

concreto y no se extienden a través de espesor de losa.

Grietas de severidad baja

39



Descascaramiento de Esquina (38).

El Descascaramiento por agrietamiento se refiere a una red de grietas superficiales, finas

o capilares, las cuales se extienden en la parte superior de la superficie del concreto y tienden a

interceptarse en ángulos de 120°. (Condorchoa, 2019, p.76).

Descascaramiento de severidad alta


Astillamiento de Junta (39).

El Astillamiento de Junta es la rotura de los bordes de la losa desde la arista y en una

distancia de 500 mm desde la misma. (Condorchoa, 2019, p.71).

Astillamiento de junta de severidad baja

40


3.7 Método PCI (Pavement Condition Index)

Según Vásquez (2002), en su tesis de pregrado “Pavement Condition índex (PCI) para

pavimentos asfálticos y de concreto en carreteras”, explica el procesamiento de datos del PCI se

sostiene en los resultados de la compilación del estado del pavimento en el cual se establecen

clase, severidad y cantidad que cada daño presenta.

El PCI se desarrolló para conseguir un índice de la integridad estructural del pavimento y

del estado operacional de la superficie. La información de los daños obtenida como parte del

inventario ofrece un conocimiento claro de las causas de los daños. (p.2).

El siguiente cuadro nos permite determinar la condición, nivel y severidad del pavimento

rígido.

Rangos de Calificación del PCI


Procedimiento de Evaluación de la Condición del Pavimento.

3.7.1.1 Dividir el Pavimento en Unidades de Muestra.

Se divide la vía en secciones o unidades de muestreo, cuyas dimensiones varían

de acuerdo con los tipos de vía y de capa de rodadura. Pavimentos Rígidos: 465 ±

185 m2. Pavimentos Rígidos: 465 ± 185 m2.

41


3.7.1.2 Determinación de las unidades de muestreo para evaluación.

En la “Evaluación de Una Proyecto” se deben inspeccionar todas las unidades; sin

embargo, de no ser posible, el número mínimo de unidades de muestreo que deben evaluarse se

obtiene mediante la Ecuación 1, la cual produce un estimado del PCI ±5 del promedio verdadero

con una confiabilidad del 95%.

𝑛 = 𝑁𝑥 𝜎2

𝔢2𝑥 (𝑁−1)+𝜎2

4

Donde:

; Ecuación 1

n: Número mínimo de unidades de muestreo a evaluar.

N: Número total de unidades de muestreo en la sección del pavimento.

e: Error admisible en el estimativo del PCI de la sección (e=5%).

s: Desviación estándar del PCI entre las unidades.

Durante la inspección inicial se asume una desviación estándar (s) del PCI de 10 para

pavimento asfaltico (rango PCI de 25) y de 15 para pavimento de concreto (rango PCI de 35).

En inspecciones subsecuentes se usará la desviación estándar real (o el rango PCI) de la

inspección previa en la determinación del número mínimo de unidades que deben evaluarse.

Cuando el número mínimo de unidades a evaluar es menor que cinco (n<5), todas las

unidades deberán evaluarse.

3.7.1.3 Selección de las unidades de muestreo para la inspección.

Se recomienda que las unidades elegidas estén igualmente espaciadas a lo largo de la

sección de pavimento y que la primera de ellas se elija al azar (aleatoriedad sistemática) de la

siguiente manera:

• El intervalo de muestreo (i) se expresa mediante la Ecuación 2:

42


i = 𝑁 ; Ecuación 2. 𝑛

Donde:

N: Número total de unidades de muestreo disponible.

n: Número mínimo de unidades para evaluar.

i: Intervalo de muestreo, se redondea al número entero inferior (por

ejemplo, 3.7 se redondea a 3).

• El inicio al azar se selecciona entre la unidad de muestreo 1 y el intervalo

muestreo i.

Así, si i=3, la unidad inicial de muestreo a inspeccionar puede estar entre 1

y 3. Las unidades de muestreo para evaluación se identifican como (S),

(S+1), (S+2), etc.

• Si la unidad inicial de muestreo para la inspección seleccionada es 2 y el

intervalo de muestreo (i) es igual a 3, las subsiguientes unidades de

muestreo a inspeccionar serian 5, 8, 11, 14, etc. Sin embargo, si se

requieren cantidades de daño exactas para pliegos de licitación

(rehabilitación), todas y cada una de las unidades de muestreo deberán ser

inspeccionadas.

3.7.1.4 Selección de las unidades de muestreo adicionales.

Uno de ellos mayores inconvenientes del método aleatorio es la exclusión del proceso de

inspección y evaluación de algunas unidades de muestreo en muy mal. También puede suceder

que las unidades de muestreo que tienen daños que solo se presentan una vez (por ejemplo,

“cruce de línea férrea”) queden incluidas de forma inapropiada en un muestreo aleatorio.

43


Para evitar lo anterior, la inspección deberá establecer cualquier unidad de muestreo

inusual e inspeccionarla como una “unidad adicional” en lugar de una “unidad representativa” o

aleatoria. Cuando se incluyan unidades de muestreo adicionales, el cálculo del PCI es

ligeramente modificado para prevenir la extrapolación de las condiciones inusuales en toda la

sección.

Determinación del PCI por Unidad de Muestra

3.7.2.1 Etapa 1. Cálculo de los valores deducidos:

• Totalice cada tipo y nivel de severidad de daño regístrelo en la columna

total del formato PCI 02. El daño puede medirse en área, longitud o por

número según su tipo.

• Divida la cantidad de cada clase de daño, en cada nivel de severidad, entre

el área total de la unidad de muestreo y exprese el resultado como

porcentaje. esta es la densidad del daño, con el nivel de severidad

especificado, dentro de la unidad de estudio.

• Determinar el valor deducido para cada tipo de daño y su nivel de

severidad mediante las curvas denominadas “Valor Deducido del Daño”

que se adjuntan al final de este documento, de acuerdo con el tipo de

pavimento inspeccionado.

44


3.7.2.2 Etapa 2. Cálculo del Número Máximo Admisible de valores Deducidos:

• Si ninguno o tan solo uno de los “Valores Deducidos” es mayor que 2, se usa el

“Valor Deducido Total” en lugar del mayor “Valor Deducido Corregido”, CVD,

obtiene en la Etapa 4. De lo contrario, deben seguirse los pasos b. y c.

• Liste los valores deducidos individuales de mayor a menor.

• Determine el “Número Máximo Admisible de Valores Deducidos” (m), utilizando

la Ecuación:

• 𝑚 = 1.00 + 9

(100 − 𝐻𝐷𝑉 ) ; 𝐸𝑐𝑢𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 3

𝑖 98 𝑖

Donde:

• 𝑚𝑖 : Número máximo admisible de “Valores deducidos”, incluyendo fracción,

para la unidad de muestreo i.

• 𝐻𝐷𝑉𝑖 : El mayor valor deducido individual `para la unidad de muestreo i.

• El número de valores individuales deducidos se reduce a m, inclusive la parte

fraccionaria. Si se dispone de menos valores deducidos que m se utilizan todos los

que se tengan.

3.7.2.3 Etapa 3. Cálculo del “Máximo Valor Deducido Corregido”, CVD.

• El máximo CVD se determina mediante el siguiente proceso iterativo:

• Determine el número de valores deducidos, q, mayores que 2.0.

• Determine el “Valor Deducido Total” sumando todos los valores deducidos

individuales.

• Determine el CVD con q y el “Valor Deducido total” en la curva de corrección

pertinente al tipo de pavimento.

45


• Reduzca a 2.0 el menor de los “Valores Deducidos” individuales que sea mayor

que 2.0 y repita las etapas a. a. c. hasta que q sea igual a 1.

• El máximo CVD es el mayor de los CVD obtenidos en este proceso.

3.7.2.4 Etapa 4.

Calcule el PCI de la unidad restando100 al máximo CVD obtenido en la etapa 3

3.8 Métodos no Destructivos

Anteriormente se les llamaba “Pruebas no Destructivas” se debía a que las primeras

pruebas no dañaban el concreto en estudio. Ya que los nuevos métodos han establecido que se

genera un daño a la superficie. Es por ello que la terminología “In situ” se utiliza para agrupar a

todos los métodos que no alteran el concreto o a los que los dañan de una manera menor en la

superficie.

Lo más importante de este método es que miden las características del concreto; como la

calidad y homogeneidad, de forma rápida y sencilla y tienen un bajo costo, ya que no implica la

destrucción de los elementos evaluados.

Los métodos no destructivos presentan ventajas y desventajas, se debe a que en ocasiones

presentan datos poco exactos a comparación de los ensayos destructivos.

Existen varios métodos de ensayos no destructivos para el estudio del concreto, sin

embargo, cada uno de ellos depende de los parámetros que desee controlar y las condiciones bajo

las cuales se realizara el ensayo, entre estos métodos se encuentran:

• Ensayo de resistencia a penetración.

• Ensayo de velocidad de pulso ultrasónico.

• Prueba de resistencia a penetración.

46


• Prueba de cargas.

• Método de madurez.

• Ensayo con esclerómetro (Velez Gallardo, 2019).

El Ensayo con Esclerómetro o Prueba de Martillo de Rebote.

3.8.1.1 Esclerómetro.

Un esclerómetro es un instrumento manual de peso aproximado de 2 kg, de

accionamiento mecánico el cual tiene una fuerte energía de impacto y su funcionamiento es de

características sencillas (Fernandez, 2014).

Este instrumento permite el uso del fundamento de índice de rebote el cual se sustenta

que si golpeamos un elemento con una fuerza determinada el elemento regresa parte de esa

energía rebotada, dependiendo de la dureza del material golpeado, así que se puede inferir que a

mayor dureza de rebote de la misma forma menor dureza, caso contrario. Esto es básicamente lo

que hace un esclerómetro.

El manejo de este instrumento es simple, se genera presión sobre la superficie de

concreto a ser objeto de estudio, una vez se genera la presión determinada el resorte libera la

presión y golpea el concreto, el concreto responde a al golpe de acuerdo a su dureza, esta

respuesta es la que desplaza una guía sobre un visor escalado de 10 a 100 y consigue la

medición, se puede hacer uso del botón que bloquea con el fin de tomar cuenta de la medida

(Fernandez, 2014).

3.8.1.2 Materiales e Instrumentos.

• Esclerómetro: el cual nos dará el valor del número de golpes.

47


• Piedra abrasiva: la cual se usa para limar la superficie a evaluar.

• Regla: para la elaborar la cuadricula al momento de aplicar el ensayo en el

pavimento.

• Corrector: para dibujar la cuadricula.

• Ficha de evaluación: nos permite hacer los apuntes correspondientes al

ensayo de esclerometría.

Partes del Esclerómetro

Nota. Rubén M, 2014.

48


3.9 Marco Referencial

Normas Y Reglamentos

• NORMA TÈCNICA CE.010 PAVIMENTOS URBANOS: esta norma está

orientada a las habilitaciones urbanas y contiene partes específicas de los

componentes estructurales de las mismas; esta norma establece los requisitos

básicos en el diseño, ejecución y mantenimiento de los pavimentos. (ICG, 2013,

pág. 2).

• R.D N°05-2013-MTC 14: norma que aprueba la sección de suelos y pavimentos

del Manual de Carreteras: Suelos, Geotecnia y Pavimentos 2013 (18/02/2013).

Comenzaremos con la parte inferior con la subrasante, para ver que materiales son

aptos y ver la condición del CBR que recomienda ser mayor o igual a 6%, de ser

menor procederá hacer un mejoramiento, cabe resaltar la necesidad de conocer el

tráfico por el que se va a diseñar en un proyecto, tomando como punto de vista “el

diseño estructural y la capacidad de los tramos viales para conocer hasta que

límites de volúmenes de tráfico proyectado a la demanda a futuro, por esta razón

se debe dar importancia al tráfico pesado mayores a 4 ejes” (p.73).

• R.D N°05-2017-MTC 14: Manual de seguridad vial (01/08/2017). la seguridad

vial en el Perú; los accidentes son base del análisis de la seguridad vial;

característica y limitantes del conductor; gestión de seguridad vial; los accidentes

y el separador central; señalización – elementos de apoyo; clasificación del riesgo

de la red vial; análisis y diagnóstico.

49


Glosario de Términos Básicos

• Base: “Capa de material selecto y procesado que se coloca entre la parte superior de una

subbase o de la subrasante y la capa de rodadura. Esta capa puede ser también de mezcla

asfáltica o con tratamientos según diseños” (MTC, 2013, p. 8).

• Falla: “Se presenta en los materiales de la estructura a ser sometidas a repeticiones de

carga por acción del tránsito, sufren un agrietamiento estructural relacionado con la

deformación o la tensión horizontal por tracción en la base de cada capa” (Núñez, 2018,

p. 10).

• Mantenimiento Vial: “Conjunto de actividades técnicas destinadas a preservar en forma

continua y sostenida el buen estado de la infraestructura vial, de modo que se garantice

un servicio óptimo al usuario, puede ser de naturaleza rutinaria o periódica” (MTC, 2013,

p. 32).

• Subbase: “Capa que forma parte de la estructura de un pavimento que se encuentra

inmediatamente por debajo de la capa de Base” (MTC, 2013, p. 45).

• Subrasante: “Superficie terminada de la carretera a nivel de movimiento de tierras (corte

o relleno), sobre la cual se coloca la estructura del pavimento o afirmado” (MTC, 2013,

p. 45).

• Superficie de Rodadura: “Parte de la carretera destinada a la circulación de vehículos

compuesta por uno o más carriles, no incluye la berma” (MTC, 2013, p. 48).

• Vehículo: “Cualquier componente del tránsito cuyas ruedas no están confinadas dentro de

rieles” (MTC, 2013, p. 50).

• Vehículo Liviano: “Vehículo automotor de peso bruto mayor a 1,5 t hasta 3,5t” (MTC,

2013, p. 50).

50


• Vehículo Pesado: “Vehículo automotor de peso bruto mayor a 3,5 t” (MTC, 2013, p. 50).

• Vida Útil “Lapso de tiempo previsto en la etapa de diseño de una obra vial, en el cual

debe operar o prestar servicios en condiciones adecuadas” (MTC, 2013, P. 51).

Marco Metodológico

4.1 Sujetos de la Investigación.

Población

La población está demarcada por la calle San Juan del distrito Sullana, provincia Sullana,

departamento Piura.

Muestra

Se seleccionó el pavimento rígido de la 1ra hasta la 6ta cuadra de la calle San Juan del

distrito Sullana, provincia Sullana, departamento Piura.

4.2 Métodos y Procedimientos

Aplicación del Método del PCI.

4.2.1.1 Muestreo y Unidad de muestra

• Se identifica el área de todo el pavimento que se evaluara, se inspeccionaron 236 losas de

4m x 3.4m de la calle san juan.

• Se divide el tramo en secciones, basándose en el diseño del pavimento.

51


• Para la división del tramo se tiene que tomar en cuenta el estado del pavimento. Se hace

el recorrido de todo el tramo en estudio, se observa cómo se encuentra la vía e identifican

los cambios del estado del pavimento. Se identifico un total de 7 secciones bien

marcadas, en el tramo de estudio se realizó 9 unidades.

• Cada unidad de muestra se señala en el pavimento e identifica por medio de un código,

como, U1, U2, U3, U4, etc.

• Se seleccionan las unidades de muestra a ser inspeccionadas. En el presente trabajo de

investigación se trabajarán todas las unidades de muestra existentes, para obtener una

mejor estimación.

• El ancho de vía de la calle san juan está comprendida por losas de 4m x 3.4m, de acuerdo

con la norma ASTM D6433-18, el rango del pavimento correspondiente es de 20 ± 8

losas, para pavimentos 465±185 m2.

• Se recomienda tomar el valor medio de los rangos y en ningún caso definir unidades por

fuera de aquellos.

Total, de Unidades de Muestreo(N): N= 𝑙𝑜𝑛𝑔 𝑃𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑜

𝐿𝑜𝑛𝑔 𝑈𝑀

; N= 236 = 9.0 26

n = 𝑁 𝑥 𝜎2

е2(𝑁 − 1)+𝜎2

4

n = 9 𝑥 152

52𝑥( 9−1) + 152

4

= 7.36

4.2.1.2 selección de las unidades de muestreo

i = 𝑵, i = 𝟗 = 1.28 𝒏 𝟕

52


• con los datos obtenidos en campo y rellenados en la hoja de muestreo de

cada tramo evaluado se pasa a realizar los siguientes cálculos:

ejemplo: U1

Densidad (%) = 𝑁º 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑎ñ𝑜

x 100

𝑁º 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠𝑎𝑠

Densidad (%) = 5 26

Ficha de Recojo de Información


x100 = 19.2%.

Hoja de Cálculo de Información del Método del PCI

.



EVALUACION DEL INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO RIGIDO

HOJA DE REGISTRO

INSPECCIONADA POR: Bach.Carreño Villalobos Darwin Yoel ABSCISA INICIAL:0+0.000

Bch.Garcia Chero David ABSCISA FINAL: 0+ 0.52

ZONA: Calle San juan de la 1ra Hasta la 6ta Cuadra FECHA: 13/03/2021 UNIDAD DE MUESTREO: U 1

21. Blow up/ Buckiling. 26. Sello de junta. 31. Pulimento de agregados. NUMERO DE LOSAS: 26

22. Grieta de esquina 27. Desnivel Carril/ Berma. 32. Popouts. 36. Desconchamiento.

23. Losa dividida. 28.Grieta lineal. 33. Bombeo. 37. Retracciòn.

24. Grieta de durabilidad "D" 29. Parcheo (grande). 34. Punzonamiento. 38. Descascaramiento de esquina.

25.Escala. 30. Parcheo (pequeño). 35. Cruce de vìa fèrrea. 39. Descascaramiento de junta

Daño Severidad Nº De Fallas Densidad (%) Valor deducido Esquema

23 L 5 19.2 19,10

25 L 16 61.5 24.45

36 H 22 84.6 59.38

39 M 18 69.2 21.88

53


• luego con el valor de cada densidad y nivel de daño se aplica en cada

Abaco de pavimentos y se obtienen los valores deducidos, escoge el mayor

valor deducido, en este caso se escogió 59,38.

Abaco de Curvas para Pavimentos de Concreto


4.2.1.3 Determinamos El Numero de VD se reduce a m, incluyendo la fracción

m = 1 + 9 98

m = 1 + 9 98

x (100 – Max VD) ................ para calles

x (100 – 59,38); m = 4.73

• posteriormente se tiene que calcular un “q” que es la cantidad de valores

deducidos que son mayores a 5 para aeropuertos y mayores a 2 carreteras.

• El valor que se obtuvo para q es 4 ya que de los valores deducidos según la

formula del número máximo de valores deducidos es m = 4,73, se toma los

cuatro valores deducidos primeros y el 73% del quinto valor deducido, pero

en el caso de tener valores deducidos menores a 4 en este caso se toman

todos los valores deducidos.

54


• Se ordenan los cuatro valores deducidos de mayor a menor y se completa la

fila con el valor de 2.

• Luego con el total de valores deducidos, y el valor de “q” nos dirigimos a

la tabla de curvas de corrección donde se encontrará el máximo valor

deducido corregido.

Abaco de Curvas para Pavimentos de Concreto


Hoja de Cálculo de Información del Método del PCI VCD

OBTENCIÒN DEL MÀXIMO VALOR DEDUCIDO CORREGIDO

No. Valores Deducidos total q CDV

1 59.38 24.45 21.88 19.1 124.80 4 68.2

2 59.38 24.45 21.88 2 107.70 3 67.30

3 59.38 24.45 2 2 87.80 2 63.4

4 59.38 2 2 2 65.40 1 65.6


55


• Con la obtención del máximo valor deducido corregido se halla el, PCI

restando 100 menos el máximo valor deducido corregido en este caso es

68.20.

Donde: PCI = 100 – MAX CVD

PCI = 100 – 68.20; PCI = 31.80

• El valor del PCI lo ubicamos en el cuadro: Grado de condición del

pavimento.

Rangos de Calificación del PCI


• El valor obtenido de la muestra U1 donde su estado es malo. Y así se

continua para el resto de muestras.

Aplicación del Ensayo del Esclerómetro o Prueba del Martillo de Rebote.

• Se opto por elegir la norma ASTM C805/C805M, se muestran a

continuación los principales puntos de la norma.

• Resumen del método de prueba: el martillo de acero impacta, con una

cantidad predeterminada de energía, el embolo entra en contacto con la

superficie de concreto y la distancia del rebote del martillo es medida.

56


• Significado y uso: el método de esclerómetro es aplicable para evaluar la

uniformidad del concreto donde haya una mala calidad o el concreto este

deteriorado y para estimar la resistencia del concreto.

• La relación entre el número de rebotes y la resistencia del concreto que las

proporciona el fabricante del instrumento deberán ser utilizadas solo para

proporcionar indicaciones de resistencias del concreto relativas

(promedio) en diferentes áreas de la estructura evaluada.

• Los diferentes martillos del mismo diseño nominal deben dar números de

rebote que difieren entre 1 a 3 unidades, las pruebas podrían ser realizadas

con el mismo martillo con el fin de comparar resultados. Si más de un

martillo es usado, se realizará la prueba en varias zonas típicas de la

superficie para determinar los diferentes resultados que se espera.

• Este método de prueba no es adecuado como indicador base de aceptación

o rechazo del concreto.

• Aparato: consiste en un matillo de acero que cuando realiza golpes se

libera un embolo que hace contacto con la superficie del concreto. El

martillo de resorte se propaga con una velocidad constante y reproducible.

La distancia entre el rebote del martillo de acero y el embolo es medida en

una escala que trae el instrumento.

• Área de prueba e interferencias: el concreto que será testeado debe ser al

menos 100mm de espesor y debe formar parte de la estructura.

• Procedimiento: se debe de mantener firme el instrumento para que el

embolo este perpendicular a la superficie de prueba, empujar

57


gradualmente el instrumento hacia la superficie hasta que el martillo

impacte. Después del impacto mantener presionado el instrumento, si es

necesario, presionar el botón que está al costado del instrumento para

bloquear el embolo en una posición retraída. Leer el número de rebote en

la escala del número entero más cercano y apuntarlo. Tomar 10 lecturas

por cada área de prueba. Las pruebas de impacto no deben estar tan cerca

entre sí. Al menos 25mm de distancia.

• Cálculos: eliminar las medidas que difieren en 6 unidades de las 10

tomadas y se debe determinar la medida de las lecturas restantes o

aprobadas, si 2 lecturas difieren en 6 unidades se descarta todas las 10

lecturas tomadas de esa superficie y se realizara de nuevo otras 10 lecturas

en la misma zona.

RESULTADOS

A continuación, se explican los datos obtenidos en campo realizados por los Bachilleres:

las fallas encontradas en el pavimento de la calle San Juan y el cálculo del índice de condición

del pavimento para cada unidad de muestra por medio del método del PCI el cual se desarrolla

mediante inspección visual, que se detalla de la tabla nº1 hasta la tabla nº9 Y el estado del

pavimento por medio del Ensayo de Esclerómetro o prueba del Martillo de Rebote que se detalla

a partir de la tabla nº10 hasta la tabla nº27.

58


5.1 Resultados del PCI

Tabla 1

Hoja de Cálculo de Información de la Muestra U1



HOJA DE REGISTRO







24. Grieta de durabilidad "D". 29. Parcheo (grande). 34. Punzonamiento. 38. Descascaramiento de esquina.



23 L 5 19.2 19,10

25 L 16 61.5 24.45

36 H 22 84.6 59.38

39 M 18 69.2 21.88

Determinacion del maximo de fallas permisibles (m) max CVD = 68.2

Numero de Deducidos >2(q) = 4

PCI = 100 -MAX CVD 31.8

Valor deducido mas alto (HDV) = 59.38 RANGO = MALO

nº admisible de deducidos (m) = 4.73



1 59.38 24.45 21.88 19.1 124.80 4 68.2

2 59.38 24.45 21.88 2 107.70 3 67.30

3 59.38 24.45 2 2 87.80 2 63.4

Nota. PCI igual a 31.8, Rango Malo. Elaboración propia.

59


Nota. PCI igual a 15.95, Rango Muy Malo. Elaboración propia.

Tabla 2




HOJA DE REGISTRO







24. Grieta de durabilidad " 29. Parcheo (grande). 34. Punzonamiento. 38. Descascaramiento de esquina.



23 L 8 30.8 28.32

24 M 16 61.5 37.10

25 L 18 69.2 26.68

36 H 16 61.5 49.60

39 M 19 73.1 22.31



PCI = 100 -MAX CVD 15.95

Valor deducido mas alto (HDV) = 49.60 RANGO = MUY

MALO nº admisible de deducidos (m) = 5.63



1 49.6 37.1 28.32 26.68 22.31 164 5 84.05

2 49.6 37.1 28.32 26.68 2 143.7 4 78.35

3 49.6 37.1 28.32 2 2 119 3 72.52

4 49.6 37.1 2 2 2 92.7 2 64.62

5 49.6 2 2 2 2 57.6 1 56.6

60



Tabla 3




HOJA DE REGISTRO







24. Grieta de durabilidad "D". 29. Parcheo (grande). 34. Punzonamiento. 38. Descascaramiento de esquina.



23 L 7 26.9 25.47

24 M 9 34.6 27.30

25 L 22 84.6 28.19

36 H 12 46.2 43.48

39 M 20 76.9 22.69



PCI = 100 -MAX CVD 17.59





1 43.48 28.19 27.3 25.47 22.69 147.10 5 82.41

2 43.48 28.19 27.3 25.47 2 126.40 4 76.16

3 43.48 28.19 27.3 2 2 103.00 3 63.44

4 43.48 28.19 2 2 2 77.70 2 78.24

61


Nota. PCI igual a 32, Rango Malo. Elaboración propia.

Tabla 4




HOJA DE REGISTRO










23 L 4 15.4 5.40

24 M 11 42.3 30.31

25 L 6 23.1 8.86

36 H 20 76.9 55.76

39 M 14 53.8 19.76

Determinacion del maximo de fallas permisibles (m) max CVD = 68


PCI = 100 -MAX CVD 32





1 55.76 30.31 19.76 8.86 5.4 120 5 64

2 55.76 30.31 19.76 8.86 2 117 4 65.5

3 55.76 30.31 19.76 2 2 110 3 68

4 55.76 30.31 2 2 2 92 2 64.2

62


Tabla 5




HOJA DE REGISTRO







24. Grieta de durabilidad 29. Parcheo (grande). 34. Punzonamiento. 38. Descascaramiento de esquina.



23 L 5 19.2 19.10

25 L 6 23.1 9.17

36 H 21 80.8 58.24

39 M 11 42.3 19.23



PCI = 100 -MAX CVD 36.8





1 58.24 19.23 19.1 9.17 105.7 4 60.35

2 58.24 19.23 19.1 2 98.6 3 61.3

3 58.24 19.23 2 2 81.5 2 57.9

4 58.24 2 2 2 64.2 1 63.2


63


Tabla 6




HOJA DE REGISTRO










23 L 7 26.9 26.95

24 M 11 42.3 30.31

25 L 14 53.8 22.38

36 H 15 57.7 48.00

39 M 17 65.4 21.54



PCI = 100 -MAX CVD 22.32





1 48.00 30.31 26.95 22.38 21.54 149.20 5 77.68

2 48.00 30.31 26.95 22.38 2 129.60 4 71.8

3 48.00 30.31 26.95 2 2 109.30 3 67.4

4 48.00 30.31 2 2 2 84.30 2 58.9


64


Tabla 7




HOJA DE REGISTRO










24 M 5 19.2 17.52

25 L 10 38.5 18.25

36 H 21 80.8 57.40

39 M 22 84.6 23.92



PCI = 100 -MAX CVD 34.45





1 57.40 23.92 18.25 17.52 117.10 4 65.55

2 57.40 23.92 18.25 2 101.60 3 62.96

3 57.40 23.92 2 2 85.30 2 60.18

4 57.40 2 2 2 63.40 1 62.4


65


Tabla 8




HOJA DE REGISTRO










23 L 9 34.6 30.40

28 L 12 46.2 18.86

34 L 6 23.1 30.17

39 L 9 34.6 5.60



PCI = 100 -MAX CVD 48.28

Valor deducido mas alto (HDV) = 30.4 RANGO = REGULAR




1 30.40 30.17 18.86 5.6 85.00 4 49

2 30.40 30.17 18.86 2 81.40 3 51.72

3 30.40 30.17 2 2 64.60 2 47.76

Nota. PCI igual a 48.28, Rango Regular. Elaboración propia.

66


Tabla 9




HOJA DE REGISTRO










28 L 9 32.1 15.20

31 M 22 78.6 7.00

37 L 12 42.9 2.40



PCI = 100 -MAX CVD 81.64


BUENO nº admisible de deducidos (m) = 8.79



1 15.2 7 2.4 24.6 3 12.9

2 15.2 7 2 24.2 2 18.36

3 15.2 2 2 19.2 1 18.2

Nota. PCI igual a 81.64, Rango Muy Bueno. Elaboración propia.

67


5.2 Resultados del esclerómetro

Tabla 10

Hoja de Cálculo, Ensayo de Esclerometría o Prueba del Martillo Muestra U1-1

Nota. Se obtiene un valor estándar de 160 kg/cm2 en la 6ta cuadra, muestra nº1. Elaboración propia.

6 DE MARZO DEL 2021 MATERIAL

175 kg/cm2 IMPACTO

α = - 90º

U1-1

α :

σ :

22

22

23

22

23

24

24

23

10

23

ESCLEROMETRO

160

Cuando n es par, la Mediana es la Media Aritmetica de las

dos Observaciones Centrales

22;22;22;23;23;23;24;24

Parametros de resistencia :

f'c = 134.5 kg/cm2 f'c

= 185.5 kg/cm2

68


Tabla 11



IMPACTO

U1-2

ESCLEROMETRO

23;23;24,24;24;24;24,24

145.5

194.5

69


Tabla 12


ENSAYO DE ESCLEROMETRIA O PRUEBA DEL MARTILLO DE REBOTE (ASTM D 805M- 13a/NTP 339-181)

FECHA DE EJECUCION 6 DE MARZO DEL 2021

ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º

MATERIAL CONCRETO ENDURECIDO

RESISTENCIA A LA COMPRESION ESPECIFICADA 175 kg/cm2

MARCA DEL ESCLEROMETRO ZHEJIANG TUGONG INSTRUMENT CO.

MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U1-3 23 23 24 23 23 23 24 24 23 23 ±25.50

δ VALOR OBTENIDO DE GOLPES DATO DEL Nº DE GOLPES - RESISTENCIA A

COMPRESION DEL CONCRETO- DEL CUADRO DEL

ESCLEROMETRO

160

kg/cm2 α : ANGULO DE IMPACTO

σ : DESVIACION ESTANDAR DE GOLPES

Cuando n es impar, la mediana es el valor que ocupa la posiciòn: (n+1)/2

Se Ordenan los Valores de Mayor a Menor

23;23;23;23;23;23;24,24;24


f'c = 134.5 kg/cm2

f'c = 185.5 kg/cm2


70


Tabla 13




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U2-1 20 20 21 21 21 21 22 23 21 ±27.50



ESCLEROMETRO

135



Cuando n es par, la Mediana es la Media Aritmetica de las dos Observaciones Centrales


20,20;21,21,21,21;22,23


f'c = 107.5 kg/cm2

f'c = 162.5 kg/cm2


71


Tabla 14




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U2-2 21 21 21 23 22 22 22 22 22 22 ±26.50



ESCLEROMETRO

145





21;21,21,22;22;22;22;22,23


f'c = 118.5 kg/cm2

f'c = 171.5 kg/cm2


72


Tabla 15




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U2-3 21 22 23 23 22 22 21 21 22 22 ±26.50



ESCLEROMETRO

145





21;21,21;22,22;22;22;23,23


f'c = 118.5 kg/cm2

f'c = 171.5 kg/cm2


73


Tabla 16




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U3-1 20 22 20 20 21 22 21 21 21 21 ±27.50



ESCLEROMETRO

135





20;20;20;21;21,21;21;22;22


f'c = 107.5 kg/cm2

f'c = 162.5 kg/cm2


74


Tabla 17




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U3-2 20 20 20 21 21 21 21 21 21 21 ±27.50



ESCLEROMETRO

135



Cuando n es impar, la mediana es el valor que ocupa la

posiciòn: (n+1)/2


20,20;20;21;21;21;21;21;21


f'c = 107.5 kg/cm2

f'c = 162.5 kg/cm2


75


Tabla 18




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U3-3 21 22 20 20 20 21 21 21 22 21 ±27.50



ESCLEROMETRO

135





20;20;20;21;21,21;21;22;22


f'c = 107.5 kg/cm2

f'c = 162.5 kg/cm2


76


Tabla 19




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U4-1 24 24 24 23 24 23 24 23 24 ±24.50



ESCLEROMETRO

170





23;23;23;24,24;24;24;24


f'c = 145.5 kg/cm2

f'c = 194.5 kg/cm2

Nota. Se obtiene un valor estándar de 170 kg/cm2 en la 3ra cuadra, muestra nº1. Elaboración propia.

77


Tabla 20




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U4-2 22 23 23 21 22 22 22 23 22 ±26.50



ESCLEROMETRO

145





21;22;22;22;22;23;23;23


f'c = 118.5 kg/cm2

f'c = 171.5 kg/cm2


78



Tabla 21




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U4-3 24 21 21 22 21 22 21 21 21 ±27.50



ESCLEROMETRO

135



Cuando n es par, la Mediana es la Media Aritmetica de

las dos Observaciones Centrales


21;21;21;21;21;22;22;24


f'c = 107.5 kg/cm2

f'c = 162.5 kg/cm2

79


Nota. Se obtiene un valor estándar de 135 kg/cm2 en la 2da cuadra, muestra nº1. Elaboración propia.

Tabla 22


107.5

162.5

80


Nota. Se obtiene un valor estándar de 145 kg/cm2 en la 2dta cuadra, muestra nº2. Elaboración propia.

Tabla 23




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U5-2 22 23 22 22 21 21 21 22 21 22 ±26.50



ESCLEROMETRO

145




posiciòn: (n+1)/2


21;21,21;21;22;22;22;22,23


f'c = 118.5 kg/cm2

f'c = 171.5 kg/cm2

81


Nota. Se obtiene un valor estándar de 160 kg/cm2 en la 2da cuadra, muestra nº3. Elaboración propia.

Tabla 24




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U5-3 22 23 23 24 22 22 23 23 22 23 ±25.50



ESCLEROMETRO

160




posiciòn: (n+1)/2


22;22;22;22;23,23,23,23;24


f'c = 134.5 kg/cm2

f'c = 185.5 kg/cm2

82


Nota. Se obtiene un valor estándar de 135 kg/cm2 en la 1ra cuadra, muestra nº82. Elaboración

propia.

Tabla 25




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U6-1 20 20 21 23 20 21 21 22 22 21 ±27.50



ESCLEROMETRO

135




posiciòn: (n+1)/2


20;20;20;21;21;21;22;22;23


f'c = 107.5 kg/cm2

f'c = 162.5 kg/cm2

83



propia.

Tabla 26




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U6-2 20 20 21 21 23 22 22 23 22 22 ±26.50



ESCLEROMETRO

145




posiciòn: (n+1)/2


20;20;21,21;22;22;22;22;23


f'c = 118.5 kg/cm2

f'c = 171.5 kg/cm2

84



propia.

Tabla 27




ANGULO DE

IMPACTO

α = - 90º




MUESTRA

NUMERO DE GOLPES

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 δ σ

U6-3 21 20 20 20 20 20 21 23 20 ±27.70



ESCLEROMETRO

145



Cuando n es par, la Mediana es la Media Aritmetica de las

dos Observaciones Centrales


20,20;20;20;20;21;21;23


f'c = 117.5 kg/cm2

f'c = 172.5 kg/cm2

85



ANÀLISIS E INTERPRETACIÒN DE RESULTADOS

6.1 PCI de la Pavimentación de la Calle San Juan

Determinación del valor del PCI de la Calle San Juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra

Del cálculo del PCI de las unidades de muestreo se obtuvo el índice de condición del

pavimento de cada unidad de muestra. En la figura Nº31 se hace el análisis de los resultados,

afirmándose lo siguiente: la muestra U-1 se clasifica en el rango de “Malo”, de la muestra U-2

hasta la U-3 se clasifica en el rango de “Muy Malo”, de la muestra U-4 hasta la U-7 se clasifica

en el rango de “Malo”, la muestra U-8 se clasifica en el rango de “Regular” y la muestra U-9 se

clasifica en el rango de “Muy Bueno”, al efectuarse las operaciones correspondientes se

establece que la integridad del pavimento rígido de la calle San Juan es “Malo”. Con un

PCI=36.04. En la figura Nº32, se muestra el resumen de la clasificación del PCI en toda el área

de estudio de la calle San Juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra.

PCI. De la Calle San Juan de la 1ra Hasta la 6ta cuadra

MUESTRA PCI CLASIFICACION Nº LOSAS PCI*N

U1 31.8 MALO 26 826.8

U2 15.95 MUY MALO 26 414.7

U3 17.59 MUY MALO 26 457.34

U4 32 MALO 26 832

U5 36.8 MALO 26 956.8

U6 22.32 MALO 26 580.32

U7 34.45 MALO 26 895.7

U8 48.28 REGULAR 26 1255.28

U9 81.64 MUY BUENO 28 2285.92

SUMA 236 8504.86

TOTAL: PCI*N/NºLOSAS 36.04

CLASIFICACION MALO

86


Perfil de los PCI obtenidos por cada unidad de muestra de la Calle San Juan


En la figura Nº32, se muestra los resultados del PCI por cada unidad de muestreo de la Calle San

Juan de la 1ra hasta la 6ta cuadra, en la que podemos observar que el máximo PCI obtenido es de

81.64 y se da en la U-9 y se clasifica con una condición de MUY BUENO, El mínimo valor del

PCI es de 15.95 y se da en la U-2 que está clasificada como una condición de MUY MALO.

6.2 Resultados Obtenidos según el tipo de Fallas del concreto de la Pavimentación de la

Calle San Juan

De las 9 unidades de muestra que contienen entre 26 a 28 unidades. Se determino los

tipos de patologías, severidades y densidades de la figura nº33 y se determinó lo siguiente: posee

522 combinaciones de deterioro y 9 tipos de daño.

de la figura Nº33 se determinó lo siguiente: las fallas más frecuentes son

Desconchamiento que se encuentra en 142 losas con severidad alto, Descascaramiento de junta

87


que se encuentra en 130 losas con severidad medio, Escala que se encuentra en 92 losas con

severidad bajo, Grieta de Durabilidad “D” que se encuentra en 52 losas con severidad medio y

Losa Dividida que se encuentra en 45 losas con severidad bajo.

Número de fallas según tipo y Severidad, Calle San Juan 1ra Hasta la 6ta cuadra

TIPO DE DAÑO

23. Losa dividida.

24. Grieta de durabilidad "D

25.Escala.

28.Grieta lineal.

31. Pulimento de agregados.

34. Punzonamiento.

36. Desconchamiento.

37. Retracciòn.

39. Descasca

SEVERIDAD

L (BAJO) M (MEDIO) H (ALTO)

45 0 0

0 52 0

92 0 0

21 0

0

6

CANTIDAD PORCENTA

45


densidad de fallas más frecuente encontradas en la zona de estudio calle San Juan


Los resultados que se pueden visualizar en la figura Nº34, el nivel de incidencia que se da en las

236 losas inspeccionadas y la cantidad de fallas inspeccionadas por tipo: la patología por

88


Desconchamiento con un 27% de incidencia, Descascaramiento de junta con un 25% de

incidencia y escala con un 18% de incidencia.

6.3 Ensayo de Esclerometría de la Pavimentación de la Calle San Juan

Resultados Obtenidos del Ensayo de Esclerometría de la Calle San Juan de la 1ra

hasta 6ta cuadra

De la figura N º35, se puede apreciar los resultados de resistencia a compresión utilizando

el esclerómetro como un método no destructivo de acuerdo a la Norma ASTM C805, se pudo

observar en el área de trabajo donde se realizaron los ensayos. presentan uniformidad superficial

a la resistencia de compresión, así mismo estas resistencias obtenidas están por debajo del diseño

para el cual fue diseñada la pavimentación al momento de utilizar el manual del fabricante del

equipo.

En la figura N º36, se aprecia el perfil del ensayo de esclerometría, donde nos determina

los valores de máximo resistencia con 194.5 kg/cm2 y mínimos 107.5 kg/cm2, al aplicar la

variación estándar que se obtiene del Abaco para el cálculo de resistencia con esclerómetro.

89


Datos de tabla del ensayo de esclerometría en la zona de estudio calle San Juan

Muestra resistencia del concreto

/esclerometro

variacion

estandar

factor de evaluacion

1 160 kg/cm2 ±25.50 f'c = 134.5 kg/cm2 f'c = 185.5 kg/cm2




5 145 kg/cm2 ±26.50 f'c = 118.5 kg/cm2

f'c = 171.5 kg/cm2



8 135 kg/cm2 ±27.50 f'c = 107.5 kg/cm2

f'c = 162.5 kg/cm2




12 135 kg/cm2 ±27.50 f'c = 107.5 kg/cm2

f'c = 162.5 kg/cm2








90


Perfil obtenido del ensayo de esclerometría en la zona de estudio calle San Juan


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1 Conclusiones

• El trabajo de investigación, se desarrolló en los meses de Febrero – Mayo

del año 2021, cuyo titulado es “Nivel de Deterioro del Pavimento Rígido en

la Calle San Juan desde la 1ra hasta la 6ta Cuadra del Distrito Sullana,

Provincia Sullana, Departamento Piura y las Principales Causas que lo

Generan”. El cual tiene una una longitud de 472 metros lineales, la cual

91


está conformada por 236 losas de medidas de 4m x 3,4m. la cual hace un

total de 3209.6m2, se inspeccionaron un total de 9 unidades de muestra

cada una conformada por 26 losas, obteniendo el siguiente resultado por

medio del método del PCI. El cual nos dio un ponderado de 36.04 que nos

indica que es una clasificación MALO.

• Las fallas encontradas en la superficie del pavimento evaluadas desde la

muestra U1 hasta la U9 son: Losa Dividida con el 9%, Grieta de

Durabilidad “D” con 10%, Escala con el 18%, Grieta Lineal con el 4%,

Pulimento de Agregados con el 4%, punzonamiento con el 1%,

Desconchamiento con el 27%, Retracción con el 2% y Descascaramiento

de Junta con el 25%.

• El rango del PCI en las unidades de muestra es: Muestra U1 con un PCI =

31.8. el cual se clasifica Malo, Muestra U2 con un PCI= 15.95. el cual se

clasifica Muy Malo, Muestra U3 con un PCI= 15.59. el cual se clasifica

Muy Malo, Muestra U4 con un PCI= 32.00. el cual se clasifica Malo,

Muestra U5 con un PCI= 36.80. el cual se clasifica Malo, Muestra U6 con

un PCI= 22.32. el cual se clasifica Malo, Muestra U7 con un PCI= 34.45. el

cual se clasifica Malo, Muestra U8 con un PCI= 48.28. el cual se clasifica

Regular, Muestra U9 con un PCI= 81.64. el cual se clasifica Muy Bueno

• Los daños más resaltantes encontrados en el pavimento rígido son: losa

dividida con 9.0%, grieta de durabilidad “D” Con 10%, escala con17.6%,

Desconchamiento con 27.0% y Descascaramiento de junta con 25.0%.

92


• La serviciabilidad del pavimento rígido de la calle San Juan de la 1ra hasta

la 6ta cuadra se califica como Malo, con un PCI de 36,04.

• La uniformidad de resistencia de la dureza superficial del hormigón

obtenida en las Muestras son: las Muestras U1,U3,U11,15.da una f`c = 160

kg/cm2, las Muestras U2,U10 da una f’c = 170 kg/cm2, las Muestras

U4,U7,U8,U9,12,13,16. da una f’c = 135 kg/cm2, las Muestras

U5,U6,14,17,18.da una f’c = 145 kg/cm2.

• Al aplicar la desviación estándar la uniformidad de resistencia de la dureza

superficial del hormigón obtenida en las Muestras son: las Muestras

U1,U3,U11,15.da una f`c = 134 kg/cm2 hasta f`c = 185.5 kg/cm2, las

Muestras U2,U10 da una f’c = 145.5 kg/cm2 hasta f’c = 194.5 kg/cm2 , las

Muestras U4,U7,U8,U9,12,13,16. da una f’c = 107.5 kg/cm2 hasta f’c =

162.5 kg/cm2, las Muestras U5,U6,14,17,18.da una f’c = 118.5kg/cm2

Hasta f’c = 171.5kg/cm2.

• Los ensayos no destructivos y semi destructivos nos permiten obtener la

uniformidad de la resistencia del hormigón sin afectar la integridad de la

estructura.

• El ensayo de esclerometría o martillo de rebote permite obtener una

estimación de la resistencia del hormigón en situó, a través del

esclerómetro se mide la dureza superficial del hormigón.

93


7.2 Recomendaciones

• Al obtener un índice de condición de pavimento rígido de 36.04 y se clasifico

como un pavimento Malo en la calle San Juan desde la 1ra hasta la 6ta cuadra. Se

recomienda realizar la rehabilitación de las losas más afectadas del pavimento

rígido, ya que se necesita que la vía vuelva a tener las condiciones de servicio

iguales a las que tenía cuando comenzó su vida útil.

• Las municipalidades deberían de monitorias las vías vecinales usando el método

del PCI u otro método, para una oportuna intervención de los daños lo cual

aumenta la vida útil del pavimento rígido.

• Para obtener la uniformidad de la resistencia a compresión de un elemento,

realizar por lo menos 3 ensayos con la finalidad de obtener un promedio que

represente la resistencia del pavimento en evaluación.

• El esclerómetro para este tipo de ensayo se utilizó de forma perpendicular a la

superficie, ya que si se encuentra inclinado se generará gran error en la lectura del

esclerómetro.

• Los valores distantes de 6 unidades, después de promediados los valores de

impacto se deben de descartar.

94


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ANEXOS

9.1 Ábacos de Curvas Para Determinar el Valor Deducido de Pavimentos de Concreto

Abaco de Losa dividida




98



Abaco de Grieta de Durabilidad “D”


Abaco de Escala

99



Abaco de Grieta Lineal


Abaco de Pulimento de Agregados

100


Abaco de Punzonamiento


Abaco de Desconchamiento


101


Abaco de Retracción


Abaco de Descascaramiento de junta


102


9.2 Matriz de Consistencia

Título: “Nivel de Deterioro del Pavimento Rígido en la Calle San Juan 1ra hasta la 6ta Cuadra

del Distrito Sullana, Provincia Sullana, Departamento Piura y las Principales Causas que lo

Generan.

Tabla 28

Matriz Básica de Consistencia

El Problema del Trabajo

de Investigación

Objetivo General Hipótesis

¿Cuál es el nivel de

deterioro del pavimento

rígido de la calle San Juan

1ra hasta la 6ta cuadra y las

principales causas que lo

generan?

Determinar el nivel de deterioro

del pavimento rígido calle San

Juan 1ra hasta la 6ta cuadra

distrito de Sullana, provincia

Sullana, departamento Piura y las

principales causas que lo generan.

La calle San Juan presenta

un bajo nivel de deterioro en

el pavimento rígido entre la

1ra cuadra hasta la 6ta

cuadra debido al tránsito y

las condiciones climáticas.

Objetivos Específicos

Identificar los tipos de patologías

que presenta el pavimento rígido

de la calle San Juan de la 1ra

hasta la 6ta cuadra.

Evaluar por medio del método del

PCI la condición del pavimento.

Efectuar el ensayo de

esclerometría para determinar el

estado del concreto del

pavimento.


93


9.3 Panel Fotográfico del Método del PCI

Muestra U1 Método del CPI

los daños que se presentan son; losa dividida

de Severidad Baja y Desconchamiento de Alta

Severidad.

Muestra U1Metodo del PCI

los daños que se presentan son; Severidad baja

de Escala, Descascaramiento de Severidad

Media y Desconchamiento de Severidad Alta.


El daño que se presentan es Desconchamiento

de Severidad alta.


los daños que se presentan son; Severidad

Media en Descascaramiento de Junta y Alta

Severidad de Desconchamiento.

94


Muestra U2 Método del PCI

los daños que se presentan son; Grieta de

Durabilidad “D” de Media Severidad y Alta



.


Media de Grieta de Durabilidad “D” y Alta



los daños que se presentan son; Severidad Alta

de Desconchamiento y Severidad Baja de

Escala.





95



los daños que se presentan son; Escala de

Severidad Baja y Desconchamiento de Alta

Severidad.



de Severidad Baja. Y Desconchamiento de

Alta Severidad.




Severidad de Desconchamiento y severidad

Media de Descascaramiento de Junta.



de Escala y Desconchamiento de Severidad

Alto.

96




Media de Grieta de Durabilidad “D” y Alta



los daños que se presentan son; Severidad Alta

de Desconchamiento y Severidad Baja de Losa

Dividida.



de Escala, Desconchamiento de Severidad

Alto y Severidad Medio de Descascaramiento

de Junta.



de Escala, Desconchamiento de Severidad

Alto y Severidad Media de Descascaramiento

de Junta.

97


Medición Calle san Juan Método del PCI

Medición de todas las 6 Cuadras de Estudio.



de Severidad Baja, Desconchamiento de Alta

Severidad y Descascaramiento de Junta de

Severidad Baja.


Los daños que se presentan son; severidad

Alta de Desconchamiento y Severidad Baja de

Escala.


Los daños que se presentan son;

Desconchamiento de Severidad Alta.

98



los daños que se presentan son; Severidad alta

de Desconchamiento.


Los daños que se presentan son;

Desconchamiento de severidad alta y escala de

severidad baja.


los daños que se presentan son; Grieta de

Durabilidad “D” de severidad media y alta

severidad de Desconchamiento.


Los daños que se presentan son; severidad

media de Descascaramiento de junta y alta

severidad de Desconchamiento.

99



El daño que se presenta es grieta lineal de

severidad baja.


Los daños que se presentan son; pulimento de

agregados de severidad baja y grietas lineales

de baja severidad.


Los daños que se presentan son; severidad baja

de grietas lineales y retracción de juntas de

baja severidad.


Los daños que se presentan son; grietas

lineales de severidad baja y pulimento de

agregados de severidad baja.

100


9.4 Panel Fotográfico del Ensayo del

Esclerómetro

Muestra U1-1 Método del Esclerómetro

Limpieza y paso de la piedra abrasiva para

luego realizar la cuadricula y proceder hacer el

ensayo con el esclerómetro. Ensay #1.

Muestra U1-2Método del Esclerómetro

Colocación del esclerómetro en la losa para

luego tomar la medida correspondiente

Ensayo # 2.


Colocación del esclerómetro, presionando el

botón y luego colocado en la cuadricula

ensayo # 3.


Colocación del esclerómetro en la cuadricula y

luego se toma la medida. Ensayo # 4.

101



Toma de medida del esclerómetro en el

ensayo # 5.



ensayo # 6.



ensayo # 7.



ensayo # 8.

102




ensayo # 9.



ensayo # 10.



ensayo # 11.



ensayo # 12.

103




ensayo # 13.



ensayo # 14.



ensayo # 15.



ensayo # 16.

104




ensayo # 17.



ensayo # 18.

Esclerómetro usado en campo

Esclerómetro y sus respectivos datos de

calibración para su respectivo uso.

esclerómetro usado en campo

Posición del esclerómetro donde muestra sus

respectivas medidas al momento de su uso

de lectura.

105


Tabla estándar del Esclerómetro

Nota. Tabla que nos permite por medio del número de golpes encontrar la resistencia estándar

del concreto.

nivel de deterioro en el pavimento rÍgido universidad

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