tesis estudio de problemas geotÉcnicos en las

UNIVERSIDAD ANDINA

“NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ”

FACULTAD DE INGENERÍAS Y CIENCIAS PURAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TESIS

ESTUDIO DE PROBLEMAS GEOTÉCNICOS EN LAS

CIMENTACIONES DE VIVIENDAS DE LA

URB. SANTA ADRIANA DE LA

CIUDAD DE JULIACA

PRESENTADA POR:

Bach. I. C.: MARÍA ISABEL LAURA CHIPANA

PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

JULIACA – PERÚ

2019

DEDICATORIA

Dedico de todo corazón a mis hijos que son la

esperanza del futuro: JESSICA, ROCIO Y NURI

Para mi padre Q.E.P.D, por su apoyo moral .

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por protegerm e, a mi

madre: BASILIA CH.

Mi reconocimiento a todas las autoridades

de la Universidad Andina Nestor C aceres

Velasquez, a mis docentes por sus sabias

enseñanzas.

ÍNDICE

DEDICATORIA. I

AGRADECIMIENTO. II

ÍNDICE. II

RESUMEN. XII

ABSTRACT. XIII

INTRODUCCIÓN. XIV

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN

Pág.

1.1 Exposición de la situación problemática. ……………………….. 1

1.2 Planteamiento del problema. ………………………………… 1

1.2.1 Problema general. ………………………………………… 1

1.2.2 Problemas específicos. ………………………………… 2

1.3 Justificación de la investigación. ……………………………….... 2

1.3.1 Justificación técnica. ………………………………… 2

1.3.2 Justificación social. ………………………………………… 2

1.3.3 Justificación ambiental. ………………………………… 3

1.4 Objetivos. ………………………………………………………… 3

1.4.1 Objetivo general. ………………………………………… 3

1.4.2 Objetivos específicos. ………………………………… 4

1.5 Hipótesis. ………………………………………………………… 4

1.5.1 Hipótesis general. ………………………………… 4

1.5.2 Hipótesis específicas. ………………………………… 4

1.6 Variables e indicadores. ………………………………………… 5

1.8 Matriz de consistencia. ………………………………………… 5

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO REFERENCIAL

Pág.

2.1 Antecedentes de la investigación. ………………………………… 7

2.1.1 Antecedentes internacionales. ………………………… 7

2.1.2 Antecedente nacional. ………………………………… 10

2.1.3 Antecedentes regionales. ………………………………… 14

2.2 Marco teórico. ………………………………………………… 18

2.2.1 Tipos y definición de cimentaciones. …………………. 18

2.2.2 Clasificación de cimentaciones. …………………………. 18

2.2.3 Asentamiento de cimentaciones. …………………………. 20

2.2.4 Asentamiento en terrenos rellenados. …………………. 21

2.2.5 Asentamiento totales y diferenciales. …………………. 22

2.2.6 Estimación de asentamientos mediante pruebas de

penetración estándar. …………………………………. 23

2.2.7 Estimación de asentamientos durante el período de

construcción. …………………………………………. 24

2.2.8 Tipos de asentamientos en cimentaciones. …………………. 25

2.2.9 Asentamiento inmediato de cimentaciones sobre arcillas

saturadas. ………………………………………………… 27

2.2.10 La deformación de las estructuras de las cimentaciones que

la soportan. ………………………………………………… 28

2.2.12 Determinación de los detalles de la cimentación. ………… 29

2.2.14 Permeabilidad de suelos. ………………………………… 30

2.3.16 Factores que influyen en la permeabilidad de los suelos. … 31

2.2.17 Elementos estructurales humedecidos. ………………… 31

2.2.18 Concecuencias del humedecimiento. ………………… 33

2.2.19 Causas de humedecimiento. ………………………… 34

2.2.20 Elementos de albañilería y acabados humedecidos. … 35

2.2.21 Causas del humedecimiento en las cimentaciones. … 35

2.2.22 Consecuencias del humedecimiento en las construcciones. 36

2.2.24 Excavación de zanjas. ………………………………… 38

2.2.25 Protección de estructuras de cimentación contra el ataque

del suelo y del agua subterránea. ………………………… 39

2.2.27 Ataque de los sulfatos al concreto. ………………………… 39

2.2.28 Análisis de la corrosión de aceros en el concreto de

cimentaciones. ………………………………………... 40

2.2.29 Ataque de sustancias ácidas. ………………………… 42

2.2.30 Protección por el recubrimiento de concreto. ………… 43

2.2.31 Otros medios de protección de la corrosión. ………… 48

2.3 Marco conceptual. ………………………………………………… 54

2.3.1 Permeabilidad de suelos. ………………………………… 54

2.3.2 La humedad en los elementos estructurales. …………. 55

2.3.3 Cimentaciones superficiales. …………………………. 55

2.3.4 Asentamiento de cimentaciones. …………………………. 55

2.3.5 Consolidación del suelo. …………………………………. 55

2.3.6 Capilaridad. …………………………………………………. 56

2.3.8 Nivel freático. …………………………………………. 56

CAPÍTULO III

PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO DE

LA INVESTIGACIÓN

Pág.

3.1 Metodología de la investigación. ………………………………… 57

3.2 Diseño de la investigación. ………………………………………… 57

3.2.1 Enfoque cuantitativo. ………………………………………… 57

3.2.2 Nivel experimental. ………………………………………… 58

3.2.3 Tipo aplicada. ………………………………………………… 58

3.3 Población y muestra. ………………………………………… 58

3.4 Técnicas e instrumentos de la investigación. ………………… 59

3.4.1 Ubicación y tipo de material de construcción de viviendas

seleccionadas con daños estructurales en la Urb. Santa

Adriana de la ciudad de Juliaca. ………………………… 59

3.4.2 Propiedades físicas y mecánicas de los suelos de

cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb.

Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. ………………… 59

3.4.3 Características geométricas y estructurales de las

cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa


3.4.4 Capacidad de carga de los suelos de cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la

ciudad de Juliaca. ………………………………………… 64

3.4.5 Valoración de sustancias químicas contaminantes, contenidas

en suelos y agua en contacto al concreto de las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la


3.4.6 Evaluación de las resistencias en compresión del concreto

en estructuras dañadas de las cimentaciones superficiales

de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de

Juliaca. ……………………………………………..… 70

CAPÍTULO IV

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Pág.

4.1 Características estructurales de las viviendas seleccionadas de la

Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. ………………… 74

4.1.1 Construcción de cimientos y sobrecimientos corridos en

construcciones de ladrillo en la Urb. Santa Adriana de la


4.1.2 Análisis de diseños de cimientos y sobrecimientos corridos

en la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. ………… 75

4.2 Características de ubicación y tipo de material de construcción

de viviendas seleccionadas con daños estructurales en la Urb.

Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. ………………………… 77

4.3 Propiedades físicas y mecánicas de los suelos de cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de

Juliaca. ………………………………………………………… 78

4.4 Inventario de las características geométricas y estructurales de

las cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa

Adriana de la ciudad de Juliaca. ………………………………… 83

4.5 Capacidad de carga de los suelos de cimentaciones superficiales

de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. … 85

4.6 Análisis y valoración de sustancias químicas contaminantes,

contenidas en suelos y agua en contacto al concreto de las


Adriana de la ciudad de Juliaca. ………………………………… 88

4.6.1 Análisis y valoración de sustancias químicas contaminantes,

contenidas en el agua en contacto al concreto de las



4.6.1.1 Discusión de resultados del análisis de agua de las

cimentaciones de viviendas seleccionadas en a Urb.

Primavera. ………………………………………………… 90

4.6.2 Análisis y valoración de sustancias químicas contaminantes,

contenidas en suelos en contacto al concreto de las



4.6.2.1 Discusión de resultados del análisis en el suelo de

las cimentaciones de viviendas seleccionadas en la

Urb. Santa Adriana. ………………………………… 92

4.6.3 Descripción del ataque de cloruros, sulfatos, ácidos y

magnesio al concreto de cimentaciones de viviendas

seleccionadas de la Urb. Primavera. ………………………… 93

4.6.3.1 Ataque por cloruros al concreto. ………………… 93

4.6.3.2 Ataque por sulfatos al concreto. ………………… 94

4.6.3.3 Ataque por ácidos al concreto. ………………… 97

4.7 Inventario y evaluación de las resistencias en compresión del

concreto en estructuras dañadas de las cimentaciones superficiales

de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. … 100

4.7.1 Análisis de resultados de evaluación de resistencia en

compresión del concreto en estructuras de cimentación

de viviendas seleccionadas de la Urb. Santa Adriana de

la ciudad de Juliaca. ………………………………………… 106

4.7.2 Inventario de daños estructurales en cimentaciones de

viviendas seleccionadas en la Urb. Santa Adriana de la


CONCLUSIONES. ………………………………………………… 113

RECOMEDACIONES. ………………………………………………… 114

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ………………………………… 115

ANEXOS. ………………………………………………………………… 117

ÍNDICE DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Cimentaciones basadas en su forma de trabajo. ………… 19

Figura 2. Cimentaciones basadas por su morfología. ………………… 19

Figura 3. Deformación unitaria. ………………………………………… 21

Figura 4. Asentamiento del terreno. ………………………………… 21

Figura 5. Etapas de dilatación y del asentamiento. …………………. 23

Figura 6. Curva de asentamiento por consolidación durante el periodo

de construcción. ………………………………………… 24

Figura 7. Perfil de un asentamiento y presión de contacto en arcilla. … 25

Figura 8. Asentamiento de cimentación rígida. ………………………… 25

Figura 9. Diagrama de una cimentación circular. ………………………… 27

Figura 10. Diagrama de una cimentación circular. ………………… 27

Figura 11. Diagrama de una cimentación circular. ………………… 28

Figura 12. Fallas de cortantes. ………………………………………… 29

Figura 13. El suelo asciende por arriba de la capa freática. …………. 30

Figura 14. Ascensión capilar del agua en arena seca. ………………… 30

Figura 15. Profundidad de capa activa. ………………………………… 36

Figura 16. Cimentaciones típicas. ………………………………………… 37

Figura 17. Tipos de cimentación superficial. …………………………. 37

Figura 18. Evolución usual del deterioro del acero de refuerzo del

concreto, por efecto de la corrosión …………………………. 45

ÍNDICE DE FORMULAS

Pág.

Fórmula 1 Asentamiento de cimentaciones. ………………………… 20

Fórmula 2 Deformación del estrato de suelo en su estado natural. … 20

Fórmula 3 Deformaciones unitarias. ………………………………… 20

Fórmula 4 Deformación, en centímetros, del estrato en estudio. … 20

Fórmula 5 Coeficiente de comprensibilidad en cm2/Kg. ………… 20

Fórmula 6 Asentamiento elástico de cimentaciones flexible y rígido. 25

Fórmula 7 Esquina de la cimentación flexible. ………………… 26

Fórmula 8 Centro de la cimentación flexible. ………………… 26

Fórmula 9 Asentamiento inmediato promedio para una cimentación

Flexible. ………………………………………………… 26

Fórmula 10 Promedio para una cimentación flexible. ………………… 26

Fórmula 11 Notación usada en la figura esta ecuación. ………… 27

Fórmula 12 Altura capilar de un suelo, se puede estimar hc en

centímetros o mediante. ………………………………… 30

ÍNDICE DE CUADROS

Pág.

Cuadro 1. Espesores mínimos recomendados del recubrimiento de

concreto, en función de las condiciones ambientales de

exposición y de la resistencia a compresión del concreto. … 47

Cuadro 2. Ubicación y material de construcción de viviendas



Cuadro 3. Resultados del ensayo de contenido de humedad de

suelos de cimentaciones superficiales de viviendas de la

Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. …………. 60

Cuadro 4. Resultados del ensayo de análisis granulométrico de

suelos de cimentaciones superficiales de viviendas de la

Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. …………. 60

Cuadro 5. Resultados del ensayo de límites de consistencia de suelos

de cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb.


Cuadro 6. Resultados del ensayo de clasificación de suelos de



Cuadro 7. Resultados del ensayo de densidad seca máxima por

compactación de suelos de cimentaciones superficiales de

viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. 62

Cuadro 8. Viviendas seleccionadas con daños estructurales en la Urb.


Cuadro 9. Características geométricas y mecánicas para el ensayo de

laboratorio “corte directo” en muestras de suelos de



Cuadro 10. Resumen de resultados de la capacidad de carga admisible

de suelos de cimentaciones superficiales de viviendas de la

Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. ………… 64

Cuadro 11. Características geométricas y mecánicas para el ensayo

de laboratorio “corte directo” en muestras de suelos de






Cuadro 13. Resumen del inventario y evaluación de las resistencias en

compresión del concreto en estructuras dañadas de las











Cuadro 16. Resumen del inventario y evaluación de las resistencias

en compresión del concreto en estructuras dañadas de las











Cuadro 19. Ubicación y material de construcción de viviendas



Cuadro 20. Resultados del ensayo de contenido de humedad de suelos



Cuadro 21. Resultados del ensayo de análisis granulométrico de suelos



Cuadro 22. Resultados del ensayo de límites de consistencia de suelos



Cuadro 23. Resultados del ensayo de clasificación de suelos de



Cuadro 24. Resultados del ensayo de densidad seca máxima por

compactación de suelos de cimentaciones superficiales de

viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca. 82

Cuadro 25. Viviendas seleccionadas con daños estructurales en la Urb.








































Cuadro 36. Resumen de resistencia en compresión de concreto en

Estructuras. ………………………………………………… 106

RESUMEN

En el tema planteado “Estudio del deterioro estructural de las cimentaciones superficiales de

viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca”, se ha planteado tomado en

consideración los siguientes problemas: las propiedades físicas y mecánicas de los suelos de

cimentaciones de las viviendas de la Urb. Santa Adriana de Juliaca, son bajas lo que origina

como consecuencia el deterioro estructural de las cimentaciones como fisuras, grietas y

asentamientos en las cimentaciones superficiales. Tomando en consideración tal problema

se ha planteado el estudio de enfoque cuantitativo, nivel explicativo y tipo aplicada; con los

objetivos siguientes: determinar las propiedades físicas y mecánicas y la estratigrafía de los

suelos de capacidad de carga de los suelos, estudio de las características geométricas de las

cimentaciones y finalmente establecer el deterioro estructural de las cimentaciones de

viviendas seleccionadas.

Con respecto a la determinación de propiedades físicas y mecánicas de los suelos estos

fueron muy bajas en las quince (15) viviendas seleccionadas; donde el contenido de humedad

natura promedio al ser de 14.04% es muy alto, respecto a al granulometría el coeficiente de

uniformidad promedio de 3.87 es alto, entendiéndose los suelos como de mala gradación;

respecto a los límites de consistencia específicamente en el índice de plasticidad (Ip) alcanzo

e valor promedio de 8.34% entendiéndose de suelos ligeramente plásticos, en la clasificación

SUCS los suelos se ubican como CH y CL que son características de suelos finos que no son

recomendables para cimentaciones; respecto a la densidad seca el valor promedio alcanzo es

de 1.663 gr/cm3 que un valor bajo; lo que puede considerase que los suelos para

cimentaciones de viviendas no son recomendables; seguidamente se determinó la capacidad

de carga en dos lugares, los resultados alcanzados estuvieron en 0.40 kg/cm2 a 0.70 kg/cm2

valores extremadamente bajos que exige de cimentaciones conectadas y/o cimentaciones

combinadas; en esto la situación se agravo más puesto que en el inventario de estructuras de

cimentación la viviendas seleccionadas considero solamente zapatas aisladas, debidamente

de ser zapatas combinadas y/o conectadas; otros aspectos estructurales es el análisis de agua

y suelos a fin de establecer el deterioro del concreto, se ha efectuado al análisis químico

correspondiente donde los resultados muestran la baja resistencia en compresión del

concreto, lo que es atacado significativamente por cloruros, sulfatos, ácidos y magnesio en

cantidades significativas y que daña al concreto de las cimentaciones de viviendas

seleccionadas; para reforzar este aspecto se ha empelado el equipo esclerómetro para

determinar la caída de resistencia en compresión del concreto cuyos resultados fueron de

pérdidas de resistencia en valores u mayores al 25.91%. A raíz de todo ello se ha verificado

a presencia de grietas y fisuras en longitudes y grosores que justifican daños estructurales

considerables.

Palabras Claves: Daños Estructurales, Ataques Químicos, Disminución de Resistencia del

Concreto.

ABSTRACT

In the proposed topic "Study of the structural deterioration of the superficial foundations of

housing in the Santa Adriana urban area of the city of Juliaca", the following problems have

been considered: the physical and mechanical properties of the foundations floors of the

housing in the Santa Adriana de Juliaca urban area, are low, which causes as a consequence

the structural deterioration of the foundations such as fissures, cracks and settlements in the

superficial foundations. Taking into consideration such a problem, the study of quantitative

approach, explanatory level and applied type has been proposed; with the following

objectives: to determine the physical and mechanical properties and the stratigraphy of the

soils of load capacity of the soils, study of the geometrical characteristics of the foundations

and finally establish the structural deterioration of the foundations of selected dwellings.

With regard to the determination of physical and mechanical properties of the soils, these

were very low in the fifteen (15) selected dwellings; where the average natural humidity

content at 14.04% is very high, with respect to the granulometry, the average uniformity

coefficient of 3.87 is high, the soils being understood as badly graded; with respect to the

limits of consistency specifically in the plasticity index (Ip) I reach the average value of

8.34% understanding of slightly plastic soils, in the SUCS classification the soils are located

as CH and CL that are characteristics of fine soils that are not recommended for foundations;

with respect to the dry density, the average value reached is 1,663 gr / cm3 than a low value;

what can be considered that the floors for foundations of houses are not recommended; then

the load capacity was determined in two places, the results reached were in 0.40 kg / cm2 to

0.70 kg / cm2 extremely low values which requires connected foundations and / or combined

foundations; In this situation, the situation became more serious because in the inventory of

foundation structures, the selected houses considered only isolated footings, duly of being

combined and / or connected footings; other structural aspects is the analysis of water and

soils in order to establish the deterioration of the concrete, the corresponding chemical

analysis has been carried out where the results show the low compressive strength of the

concrete, which is significantly attacked by chlorides, sulphates, acids and magnesium in

significant quantities and that damages the concrete of the foundations of selected homes;

To reinforce this aspect, the sclerometer equipment has been used to determine the drop in

compressive strength of the concrete whose results were resistance losses in values u greater

than 25.91%. As a result of all this has been verified the presence of cracks and fissures in

lengths and thicknesses that justify considerable structural damage.

Key Words: Structural Damage, Chemical Attacks, Decrease in Concrete Resistance.

INTRODUCCIÓN

El deterioro estructural de las cimentaciones superficiales de viviendas se debe a diversas

causas; en el caso del desarrollo del presente trabajo está la baja capacidad de carga del

suelo, los bajos valores de las propiedades físicas y mecánicas de los suelos, el ataque

químico de sustancias como cloruros, sulfatos, ácidos y magnesio encontrados en los

suelos, acción que ha disminuido la resistencia en compresión del concreto en las

cimentaciones. La capacidad de carga de los suelos de cimentaciones de viviendas, es lo

más importante de conocerlo al inicio del diseño de la construcción, lo que también debe

de compatibilizarse con el tipo de cimentación a considerar; en el caso de bajas capacidades

de carga como por ejemplo de 1.00 kg/cm2 o menores, corresponde a un adecuado tipo de

cimentación que puede ser zapatas combinadas y/o zapatas conectadas, mas no zapatas

asiladas como se ha verificado en las viviendas seleccionadas de la Urb. Santa Adriana de

la ciudad de Juliaca; luego en el caso de los suelos y agua contaminado con sustancias

químicas en las cimentaciones, estos pueden afectar la resistencia en compresión del

concreto sobre todo cuando se tiene la presencia de cloruros, sulfatos, ácidos y magnesio;

que son sustancias destructoras del concreto; en la actualidad esto puede controlarse con

una diversidad de materiales de construcción existente. El componente de los suelos de

cimentación es el que más y mejor evaluación requiere, puesto que los componentes

estructurales de una vivienda deben dar respuesta a las características de los suelos; otro de

los aspectos importantes es la presencia permanente de asistencia técnica en todo momento

de la construcción y el control de calidad correspondiente; en esto muchos de los

propietarios de viviendas en estudio adolecen de tal asistencia técnica, por lo que es

necesario es necesario que el estado pueda asistir en estos casos por medio de las

municipalidades y/o el ministerio de vivienda y construcción.

Finalmente se manifiesta que en las áreas de rellenos a suelos para construcción de

viviendas sobre ellos, se debe de efectuar con materiales debidamente seleccionados y

compactados adecuadamente.

1

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1 Exposición de la situación problemática.

La Urb. Santa Adriana, se ubica en una zona periférica de la ciudad de Juliaca; actualmente

se viene efectuando construcciones de viviendas, sin tener definido sus servicios públicos

como el sistema de agua potable y sistema de desagüe; pistas y pavimentos. Por otro lado, la

mayoría de viviendas se ha efectuado sin la debida asistencia técnica, lo que ha generado

que se originen problemas geotécnicos; estos problemas geotécnicos que tienen como

casusas el estancamiento de aguas superficiales por otro lado la poca profundidad de la napa

freática, entre otros, las cimentaciones de viviendas han sido afectados por estos problemas

geotécnicos, los que se manifiesta en asentamiento de cimentaciones, grietas y fisuras en las

estructuras de concreto de las cimentaciones; el desarrollo del trabajo permitirá conocer las

casusa de la presencia de los problemas geotécnicos para después platear su corrección y/o

mitigación.

Los problemas geotécnicos que se han generado se agravan más al tener la ciudad de Juliaca

una topografía extremadamente plana, dificultad que impide el normal funcionamiento de

las instalaciones públicas como son el drenaje de aguas pluviales, como el funcionamiento

de los sistemas de desagüe.

1.2 Planteamiento del problema

1.2.1 Pregunta general.

¿Cuáles son las causas del deterioro estructural que se registra en las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca?

2

1.2.2 Preguntas específicos.

1. ¿Cómo son las propiedades físicas y mecánicas y su estratigrafía de suelos de las

cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de

Juliaca?

2. ¿Cuál es la capacidad de carga de suelos para cimentaciones superficiales de

viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca?

3. ¿Cómo son las características geométricas de las cimentaciones superficiales de

viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca?

4. ¿Cuáles son las causas del deterioro estructural de las cimentaciones superficiales

de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca?

1.3 Justificación de la investigación.

1.3.1 Justificación técnica.

La Urb. Santa Adriana es una de las primeras en la ciudad de Juliaca, sus propietarios en

su mayoría son de condición económica limitada, la mayoría de viviendas se han

efectuado por la modalidad de auto construcción. A la fecha un buen número de viviendas

tienen serios problemas en sus estructuras sobre todo en las cimentaciones dónde se

aprecian asentamientos significativos y la aparición de grietas y fisuras. Estos

inconvenientes se han generado por la presencia de problemas geotécnicas como es los

suelos de cimentaciones tienen una baja capacidad de carga, las aguas subterráneas se

encuentran a poca profundidad, el diseño de cimentación no es las adecuadas en el sentido

estructural; por tanto, el desarrollo del presente trabajo alcanza la importancia para para

un trabajo de investigación.

1.3.2 Justificación social.

Contar con una vivienda bien construida, debe ser objetivo fundamental de los

pobladores, con tendencia a progreso y superación. Pues bien, se tiene que definir; que

constituye una buena vivienda. Esta debe poseer las características de brindar seguridad,

ante todo, con un apropiado estudio de suelos, un buen proceso constructivo y la asistencia

técnica de un profesional. Estas condiciones pueden cumplirse de varias formas,

3

considerando que no todas las viviendas exigen una cimentación costosa. El elemento

más importante de una edificación, es sin duda la cimentación, sin embargo, a menudo

sucede que los pobladores de la zona periférica de la ciudad de Juliaca le restan su debida

importancia, sobre todo en las cimentaciones que pueden ser atacadas por el agua y

rellenos contaminados que disminuyen la durabilidad del concreto colocado en las

cimentaciones superficiales de las edificaciones. Este aspecto social se genera debido a

que los propietarios de viviendas son de condición económica limitada; existe falta de

recursos económicos para la atención técnica que debe tener la construcción de viviendas;

en esta parte debe de haber una asistencia técnica social por parte del estado, vía

Municipalidad Provincial de San Román y/o el ministerio de vivienda y construcción.

1.3.3 Justificación ambiental.

Uno de los problemas característicos de las construcciones de la zona periférica de la

ciudad de Juliaca; es la construcción informal, ya que quienes son los propietarios de estas

viviendas son personas que provienen del medio rural en su mayoría y carecen de medios

económicos, aspecto que obliga a estas personas a tomar los servicios un maestro de obra

empírico, que en muchos de los casos percibe una remuneración que está por debajo del

mercado laboral, limitando de esa manera la Asistencia Técnica de un profesional. El otro

grupo característico de esta población lo integran personas de clase media, quienes

también incurren en el error del caso anterior, esta problemática se puede atribuir a la falta

de conciencia del poblador y control por parte de las autoridades del ramo; en este caso

cae la responsabilidad al Municipio local, ente que debe velar por el desarrollo ordenado

de la ciudad. La construcción de viviendas se afecta por ejemplo sin tomar en cuenta las

características geométricas de sus vías públicos como es el sistema de agua potable y

desagüe, por lo que muchas viviendas aparecen con niveles de pesos terminados por

debajo de los niveles públicos, por lo que se tiene deficiencias en el funcionamiento de

los servicios domiciliarios que generan la alteración negativa de muchos compontes del

medio ambiente como en suelos, agua y aire fundamentalmente.

1.4 Objetivos.

1.4.1 Objetivo general.

Estudiar las causas del deterioro estructural que se registra en las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

4

1.4.2 Objetivos específicos.

1. Determinar las propiedades físicas y mecánicas y su estratigrafía de suelos de las


Juliaca.

2. Determinar la capacidad de carga de suelos para cimentaciones superficiales de

viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

3. Registrar las características geométricas de las cimentaciones superficiales de


4. Establecer las causas del deterioro estructural de las cimentaciones superficiales

de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

1.5 Hipótesis.

1.5.1 Hipótesis general.

El deterioro estructural que se registra en las cimentaciones superficiales de viviendas de

la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca se debe a una deficiente consideración de

suelo – estructura en su diseño.

1.5.2 Hipótesis específicas.

1. Las propiedades físicas, mecánicas y estratigráficas tienen incidencia en el

deterioro estructural de cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa

Adriana de la ciudad de Juliaca.

2. La capacidad de carga baja de suelos para cimentaciones tiene incidencia en el



3. Las características geométricas como largo, ancho, peralte, entre otro deficiente

tiene incidencia en el deterioro estructural de cimentaciones superficiales de


5

4. El conocimiento de causas del deterioro estructural de las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana permite su corrección en

futuros diseños de cimentaciones.

1.6 Variables e Indicadores.

Variable Independiente : Cimentación de viviendas.

Indicadores :

Características de suelos en cimentaciones de vivienda.

Características estratigráficas de suelos en cimentación de viviendas.

Capacidad portante de suelos en cimentación de viviendas.

Variable Dependiente : Problemas geotécnicos.

Indicadores :

Asentamientos.

Grietas y fisuras.

Deterioro del concreto de cimentaciones.

1.7 Matriz de consistencia.

6

Matriz de Consistencia

Tema : Estudio de problemas geotécnicos en las cimentaciones de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

Ejecutora : Bach. I. C: María Isabel Laura Chipana

Fecha : Abril, 2019.

Problema Objetivos Hipótesis Variables Indicadores Indices Instrumentos De

Medición

Pregunta general.

¿Cuáles son las causas del deterioro estructural que se registra en las

cimentaciones superficiales de viviendas

de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de

Juliaca?

Preguntas específicas.

1. ¿Cómo son las propiedades físicas y mecánicas y su estratigrafía de

suelos de las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb.

Santa Adriana de la ciudad de

Juliaca?

2. ¿Cuál es la capacidad de carga de

suelos para cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb.


Juliaca?

3. ¿Cómo son las características

geométricas de las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de

Juliaca?

4. ¿Cuáles son las causas del deterioro

estructural de las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb.


Juliaca?

Objetivo general.

Estudiar las causas del deterioro estructural que se registra en las

cimentaciones superficiales de

viviendas de la Urb. Santa Adriana de

la ciudad de Juliaca.

Objetivos específicos.

1. Determinar las propiedades físicas y mecánicas y su

estratigrafía de suelos de las

cimentaciones superficiales de

viviendas de la Urb. Santa


2. Determinar la capacidad de carga

de suelos para cimentaciones superficiales de viviendas de la

Urb. Santa Adriana de la ciudad

de Juliaca.

3. Registrar las características

geométricas de las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad

de Juliaca.

4. Establecer las causas del deterioro


superficiales de viviendas de la

Urb. Santa Adriana de la ciudad

de Juliaca.

Hipótesis general.

El deterioro estructural que se registra en las cimentaciones superficiales de viviendas de la

Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca se

debe a una deficiente consideración de suelo –

estructura en su diseño.

Hipótesis específicas.

1. Las propiedades físicas, mecánicas y estratigráficas tienen incidencia en el

deterioro estructural de cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa


2. La capacidad de carga baja de suelos para

cimentaciones tiene incidencia en el



3. Las características geométricas como

largo, ancho, peralte, entre otro deficiente

tiene incidencia en el deterioro estructural

de cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la

ciudad de Juliaca.

4. El conocimiento de causas del deterioro


superficiales de viviendas de la Urb. Santa

Adriana permite su corrección en futuros

diseños de cimentaciones.

Variable

independiente.

Cimentación de

viviendas.

Características de suelos en

cimentaciones de

vivienda.

Características estratigráficas de suelos

en cimentación de

viviendas.

Capacidad portante de

suelos en cimentación

de viviendas.

Contenido de humedad.

Granulometría.

Clasificación.

Densidad.

Clase suelos.

Estratos.

Capacidad adm.

% humedad.

CU, Cc.

SUCS, AASHTO.

gr/cm3.

SUCS, AASHTO.

Altura.

Kg/cm2.

Variable dependiente:

Problemas geotécnicos.

Asentamientos.

Grietas y fisuras.

Deterioro del concreto de cimentaciones.

Diferencial.

Longitud.

Grosor.

Dirección.

Resistencia C°.

Deterioro de resistencia.

Inventario.

Inventario.

Inventario.

Inventario.

Kg/cm2.

Disminución

Kg/cm2.

7

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO REFERENCIAL

2.1 Antecedentes de la investigación.

2.1.1 Antecedentes internacionales.

Primer antecedente internacional.

Riquetti, J. P. (2010), en su trabajo de tesis: “Dimensionamiento Geotécnico De

Cimentaciones Superficiales En Las Unidades Geotécnicas De La Ciudad De Cuenca”.

Para optar el título profesional de ingeniero civil, en la Escuela Profesional de

Ingeniera Civil de la Universidad de la cuenca, en sus conclusiones manifiesta:

El desarrollo de la investigación permitió validar la Hipótesis de partida en

todas sus partes, al ser caracterizados los suelos de la región objeto de estudio

en cuatro Unidades Geotécnicas, sobre las que se aplicó la condición límite de

diseño rígido por la ecuación que quedó expresada en su redacción.

A partir de la base de datos suministrada por el Laboratorio de Suelos R & R

ha sido posible establecer cuatro Unidades Geotécnicas (A, B, C y D), cada

una con características geotécnicas similares. Las propiedades geotécnicas

que las caracterizan están sólidamente sustentadas por la aplicación de

modelos estadísticos referidos en el Capítulo 1 del documento, quedando

verificado así el cumplimiento del primer objetivo de la Tesis.

El Anexo 5 recoge 36 Ábacos que permiten dimensionar geotécnicamente las

cimentaciones superficiales de forma directa según el Criterio de Estabilidad

por fallo en la base. Los criterios que sirvieron de fundamento para la

elaboración de estos Ábacos, así como el procedimiento para su empleo se

explican en el Capítulo 3 del documento, pudiéndose comprobar lo sencillo

8

que resulta el dimensionamiento de un cimiento aislado cuando se cuenta con

esta ayuda gráfica, sin ceder en la precisión de los laboriosos procedimientos

analíticos a los que están acostumbrados los proyectistas civiles cuando

procuran esta información. De esta manera se dio cumplimiento al segundo

objetivo de la investigación.

Cuando alguna situación particular no quede cubierta con los Ábacos que se

incluyen en el documento, se debe generar otro Ábaco modificando los

datos de entrada de la nueva situación, utilizando una hoja electrónica de

EXCEL.

Los ejemplos que se incluyen en el Trabajo explican los procedimientos a

seguir durante el diseño de Cimentaciones Superficiales mediante los Ábacos,

para determinar directamente, a partir de la rectangularidad que se fije,

el ancho menor de la cimentación que garantiza el cumplimiento del Criterio

de Estabilidad por fallo en la base. Además, se expone el método para la

comprobación del cumplimiento de los restantes Criterios de Estabilidad

(vuelco y deslizamiento), así como del Criterio de Deformación, con lo cual

se satisface la pretensión del tercer objetivo de la Tesis. (Riquetti 2010, pág.

135).

Segundo antecedente internacional.

Velázquez, A. (2003), en su trabajo de tesis: “Reforzamiento Y Recimentacion De

Viviendas Ubicadas En Zonas De Alto Riesgo Dentro De La Delegación

Iztapalapa”, Para optar el título profesional de ingeniero constructor, en el Instituto

Tecnológico De La Construcción, en sus conclusiones manifiesta:

La vivienda es una necesidad básica cuya satisfacción condicionada a la

alimentación, la salud, y la educación. Es un elemento clave del desarrollo

social y por tanto un derecho social de todos los mexicanos.

La Política de Vivienda toma en cuenta el hábitat natural y social donde

aquélla se constituya en hogar, procurando que el esfuerzo conjunto de

sociedad y gobierno se cristalicen.

En la actualidad nuestro país padece un déficit de vivienda que se explica, en

el caso de la ciudad de México, por lo siguiente; la especulación territorial

migración del campo a la ciudad y la mata distribución del ingreso. En lo

9

tocante a las áreas rurales el déficit obedece a: bajos ingresos, migración social

y dispersión social, situación que se agudizo con la crisis.

Asimismo, el déficit habitacional, el crecimiento de la población, la restricción

y el financiamiento de la vivienda por parte del estado, el alza de precios de los

bienes, el aumento en el costo del alquiler de la vivienda, el precio de los

materiales de construcción y la falta de recursos económicos de los

trabajadores (deterioro salarial) para obtener vivienda, provocaron que el

acceso a ésta sea cada día más difícil.

Las empresas Inmobiliarias, con capitales cada vez más concentrados, destinan

sus inversiones hacia la construcción de condominios de lujo y

fraccionamientos residenciales para la burguesía o la Alta-Pequeña burguesía.

Para comprender el problema de la demanda de vivienda se debe destacar que

en 1986 el programa nacional para el desarrollo de la vivienda programo 307

mil a, 269, 127 unidades y por el aumento de costos se terminaron solo 233,348

unidades y que comparado con el déficit de vivienda que en 1979 era de 5.5

millones (dato de la PROFECO), no cubren la demanda anterior y mucho

menos la actual ya que el ritmo de construcción fue sumamente bajo para 1992.

Ante las necesidades actuales el Estado cambio su esquema (como muchos

otros). Y si bien es cierto que aún sobreviven Organismos Estatales de

financiamiento como INFONAVIT, FOVISSTE, FONHAPO, FIVIDESU, etc.

Son tantos los requisitos y trámites que exigen para obtener vivienda, así como

el escaso crédito que otorga; que ha hecho por un lado inaccesible la obtención

de vivienda, y por el otro cubrir los requisitos. A demás, la política de

privatización económica adoptada es consecuencia en este renglón. Hoy se ha

dejado a los bancos el otorgamiento de crédito para la vivienda; como ejemplo

de esto:

En 1983 la industria de la construcción disminuyo en 18 % del PIB

(Producto Interno Bruto), como reflejo de la caída en la inversión

privada y pública.

El precio de los materiales para la construcción creció en promedio de

89% mientras que la inflación promedio fue de 80.2 por ciento.

Los organismos encargados de construir y otorgar financiamientos para

la vivienda canalizaron sus programas a la población que mantiene

relaciones formales de trabajo.

10

Durante 1986 2 millones de familias carecían de vivienda; 6.8 millones

se encontraban hacinadas; se necesitaban reponer 2,9 millones de casas;

ocho millones tenían deterioro parcial; 6.4 millones no contaban con

toma de agua 5.3 millones carecían de drenaje, y 2.1 millones de

instalaciones eléctricas y Para 1990 las viviendas presentaban las

mismas carencias y en la actualidad él hecho demuestra que un 65 %

de las viviendas del país hayan sido autoconstruidas. (Velásquez 2003,

pág. 185)

2.1.2 Antecedentes nacionales.

Primer antecedente nacional.

Teniente, A. J. (2016), en su trabajo de tesis: “Análisis Comparativo En La

Determinación De La Capacidad Admisible Por Los Métodos De Terzagui Y

Meyerhof, Para El Diseño De Cimentaciones Superficiales Según Las Características

Del Suelo De Inquilpata Del Distrito Deanta”, Para optar el título profesional de

ingeniero civil, en la Escuela Profesional de Ingeniera Civil de la Universidad Andina

del Cusco, en su conclusiones manifiesta:

Se logró demostrar la Hipótesis general que indica: “La capacidad admisible

obtenida por el método de Terzagui brinda mayor seguridad estructural que la

del método de Meyerhof, en el diseño de cimentaciones superficiales, según

las características del suelo de Inquilpata del distrito de Anta.”. Dando como

resultados que el método de Terzagui si nos brinda mayor seguridad estructural

que el método de Meyerhof en el diseño de cimentaciones superficiales según

las características del suelo de Inquilpata del distrito de Anta. Según lo

demostrado en la tabla N° 106 de resultados, se observa que los valores

hallados por Terzagui son menores a los hallados por Meyerhof, esto implicara

que se tomaran mayores medidas de seguridad estructural para el diseño de

cualquier edificación sobre cualquier suelo.

Con el objetivo específico N° 1: “Determinar la capacidad de carga ultima del

suelo de Inquilpata del distrito de Anta por los métodos Terzagui y Meyerhof

según las características del suelo, para el diseño de cimentaciones

superficiales”, no se logró demostrar la hipótesis específica N° 1, que al texto

dice: “ La capacidad de carga última obtenida por el método de Terzagui es

más alta que la capacidad de carga ultima obtenida método de Meyerhof,

11

según las características del suelo de Inquilpata del distrito de Anta”. La

tabla de resultados N° 102, N° 103, N° 104 Y N° 105, nos indica que la

cargas ultimas obtenidas por el método de Terzagui no son mayores que las

obtenidas por el método de Meyerhof, esto se debe a los parámetros obtenidos

de cada punto de estudio y tomando también en cuenta sus rupturas a corte del

suelo.

Con el objetivo específico N° 2: “Determinar la capacidad admisible del

suelo de Inquilpata del distrito de Anta por los métodos Terzagui y Meyerhof

según sus características del suelo, en el diseño de cimentaciones

superficiales”, se logró demostrar la hipótesis específica N° 2, que al texto

dice: “El método de Terzagui es más conservador que el método de Meyerhof,

en la determinación de la capacidad admisible en el diseño de cimentaciones

superficiales, según las características del suelo de Inquilpata del distrito de

Anta”. Si es correcta la afirmación el método de Terzagui es más conservador

que Meyerhof en la determinación de la capacidad admisible en el diseño de

cimentaciones superficiales, según las características del suelo de Inquilpata

del distrito de Anta según la tabla N° 106, se demuestra que los valores

hallados por Terzagui son menores que los hallados por Meyerhof, y por

tanto concluimos que es más conservador debido a que se tendrá mayores

consideraciones sobre estas para diseñar cimentaciones superficiales.

Con el objetivo específico N° 3: “Determinar en cuanto influyen la

clasificación de los distintos suelos de Inquilpata del distrito de Anta en la

determinación de la capacidad admisible por los métodos Terzagui y

Meyerhof, para el diseño de cimentaciones superficiales.”, se logró demostrar

la hipótesis específica N° 3, que al texto dice: “El valor de la capacidad

admisible por los métodos Terzagui y Meyerhof, varían según su

clasificaciones de los distintos suelos de Inquilpata del distrito de Anta.”.

Se afirma que en los suelos granulares se tienen mayor capacidad admisible,

en cambio en los suelos finos la capacidad admisible es menor como se

demuestra en las tablas N° 54, N° 55, N° 56 Y N° 57.

Con el objetivo específico N° 4: “Evaluar cómo influye la localización

geográfica de la zona de Inquilpata del distrito de Anta, en la determinación

de la capacidad admisible por los métodos Terzagui y Meyerhof, en el diseño

de cimentaciones superficiales”, se logró demostrar la hipótesis específica N°

12

4, que al texto dice: “La localización geográfica de cada zona hace que exista

una variabilidad en la determinación de la capacidad admisible por los métodos

Terzagui y Meyerhof, en el diseño de cimentaciones superficiales”. Si se

demostró que la localización geográfica hace que exista variación en el cálculo

de la capacidad admisible, dado que en las calicatas estudiadas 1, 3, 4 y 5 los

valores hallados de capacidad admisible son mayores que los que se obtuvieron

en las calicatas 2 y 6, esto se debe a que las localizaciones de cada una de ellas

se encuentran dispersas en la zona estudiada.

Con el objetivo específico N° 5: “Determinar el valor numérico del factor de

seguridad para la determinación de la capacidad admisible en el diseño de

cimentaciones superficiales, por los métodos Terzagui y Meyerhof, según las

características del suelo de Inquilpata del distrito de Anta”, no se logró

demostrar la hipótesis específica N° 5, que al texto dice: “Los valores

numéricos del factor de seguridad del método de Terzagui son mayores a la

del método de Meyerhof, para la determinación de la capacidad admisible, en

el diseño de cimentaciones superficiales según las características del suelo de

Inquilpata del distrito de Anta”. Esto debido a que el cálculo del valor

numérico del factor de seguridad es complejo y dependiente de factores

internos y externos, para fines de estudio en la presente tesis se trabajó con un

factor de seguridad de 3 para todos los casos. (Teniente 2016, pág. 144)

Segundo antecedente nacional.

Laura, S. (2016), en su trabajo de tesis: “Evaluación De La Capacidad Predictiva De

Los Métodos De Estimación Del Comportamiento Mecánico De Los Suelos Lacustres

De La Bahía De Puno, Para Cimentaciones Superficiales”, Para optar el título

profesional de ingeniero civil, en la Escuela Profesional de Ingeniera Civil de la

Universidad nacional del altiplano, en sus conclusiones manifiesta:

De la evaluación teórica de los métodos, del criterio de resistencia, se concluye

que la capacidad de carga admisible tiene valores altos diferentes,

influenciados por los factores de corrección de forma, profundidad e

inclinación de cada método, para zapatas de pequeñas dimensiones (< 1.50m)

reduciéndose hasta aproximadamente dimensiones de 10 m, luego de esto

aumentan con diferente intensidad. No debe olvidarse que esta reducción no

debe ser considerada alarmante, debido a que en los cálculos se habla de

13

esfuerzos que traducidos a Cargas (fuerza) aumentan con las dimensiones de

la zapata.

El análisis de los resultados obtenidos teóricamente con los métodos de

estimación del comportamiento mecánico de los suelos arcillosos, como los

suelos lacustres de la bahía de Puno, y los obtenidos a raíz de pruebas de campo

con zapatas reales, nos muestra que para suelos finos la capacidad portante

admisible del suelo no puede estar sujeta al análisis por resistencia del suelo,

sino que el criterio predominante para ese fin es el que considera la

deformación máxima permitida para el suelo, para tal caso el método

tradicional más confiable es el método edométrico (consolidación

unidimensional). Sin embargo, si sólo se realizan estimaciones de la capacidad

portante del suelo por el criterio de resistencia, se puede considerar confiables

los métodos de Terzaghi, para zapatas de dimensiones menores o iguales

a 2.00 m, y el método de Meyerhof reduciendo, en ambos casos, las

estimaciones hasta en un 30% del valor calculado. No debe olvidarse que para

dimensiones mayores (B > 3.00 m) todos los métodos parecen ser aplicables

debido a que sus estimaciones parecen converger, a excepción del método de

Terzaghi. De este modo podemos tener mayor confianza en calcular la

capacidad portante por los métodos aquí indicados, bajo las condiciones

indicadas.

Se determinaron las cargas permisibles y, por tanto, el número de pisos que

puede tener una edificación a construirse en la zona: 1 piso para edificaciones

soportadas por zapatas cuadradas de 1.00 m, y hasta 2 pisos para las soportadas

por zapatas de 1.50 m. Aunque ésta es una aproximación, y los cálculos a

realizarse dependen de diversos factores, particulares de cada proyecto, este

análisis proporciona un mayor grado de confiabilidad si se aplican los métodos

aquí consideramos como más confiables.

Debido al reducido número de datos conseguidos, no se propone un método de

cálculo tanto de la capacidad portante como de los asentamientos para los

suelos lacustres de la bahía de Puno, sin embargo, se propone considerar el

conjunto de métodos conformados por:

Método de Terzaghi y Meyerhof, para zapatas hasta de 2.00 m, con una

reducción del valor calculado hasta en 30%.

14

Métodos de Meyerhof, Hansen, y Vesi, para zapatas de dimensiones

mayores a 3.00 m, considerando una reducción mayor.

Método edométrico, para cálculo de asentamientos del suelo y por tanto

capacidad portante admisible en suelos de la bahía de Puno.

La determinación de la capacidad portante de los suelos debe realizarse

teniendo información previa a cerca de la distribución de puntos de apoyo y

cargas que la estructura necesita que el suelo soporte, y algunas posibles

condiciones especiales. No debe aplicarse a ciegas una capacidad portante

recomendada en un estudio de suelos, debiendo verificarse que ésta se haya

determinado para las condiciones y dimensiones que serán utilizados para su

ejecución.

Debido a que esta tesis en un primer intento por poner a prueba los métodos

disponibles para cálculo de capacidad portante por resistencia y

deformabilidad, se concluye que tanto el estudio de la bibliografía disponible

original y las pruebas de campo son muy recomendables para tener un mejor

criterio para la hora de decidir cómo realizar un estudio geotécnico, qué

métodos usar para los cálculos y cómo utilizar los resultados de esos cálculos.

(Laura 2016, pág. 115)

2.1.1 Antecedentes regionales.

Primer antecedente regional.

Portillo, R. W. (2015), en su trabajo de tesis: “Evaluación De Viviendas Sometidas A

Humedad Permanente Y Propuesta Para El Control Y Reparación En La Ciudad De

Huancané”, Para optar el título profesional de ingeniero civil, en la Escuela Profesional

de Ingeniera Civil de la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, en sus

conclusiones manifiesta:

Las construcciones en la Región Puno, específicamente en la ciudad de

Huancané, tienen entre sus causas frecuentes de la presencia de humedad en:

Humedad de lluvia en un 30%, Humedad accidental en un 20%, y Humedad

del sub suelo en un 50%, estas cantidades están referidas a las 30 unidades

seleccionadas para el estudio y desarrollo del presente trabajo.

Los daños originados por la presencia de humedad dañina, que se ha contratado

en las 30 viviendas en estudio de la ciudad de Huancané son: eflorescencia en

15

un 23%, Hongos y mohos en un 30% y daños en elemento estructural en un

47%.

La presencia de humedad que han ocasionado daños en las viviendas

seleccionadas de la ciudad de Huancané y que pueden ser recuperadas con

soluciones preventivas son: no construir en un13%, con uso de láminas y/o

membranas impermeables en un 30%, y con sustancias impermeables en un

57%, de las 30 viviendas seleccionadas.

La presencia de humedad que ha ocasionado daño en las viviendas

seleccionadas de la ciudad de Huancané y que pueden ser recuperadas con

soluciones correctivas son: con drenaje en un 30%, con juntas impermeables

en un 27% y con filtros en un 43% de las 30 viviendas seleccionadas.

Se ha podido constatar que el agua subterránea también ocasiona daños por

humedad por el fenómeno de ascensión capilar lo que representa un 50% de

las 30 viviendas seleccionadas para lo que puede emplearse materiales de

protección como: pinturas y sellantes, impregnantes, obturadores y

revestimientos que son materiales que se comercializan como protectores de

las cimentaciones de concreto armado. (Portillo 2015, pág. 127)

Segundo antecedente regional.

Pancca, E. R. (2016), en su trabajo de tesis: “Evaluación De La Problemática Del

Comportamiento De La Cimentación De Viviendas De La Urbanización Satélite De

La Ciudad De Juliaca”, Para optar el título profesional de ingeniero civil, en la Escuela

Profesional de Ingeniera Civil de la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez,

en sus conclusiones manifiesta:

Las viviendas de la Urb. Satélite, tiene como sus propietarios a personas de

bajos recursos económicos, por lo que las construcciones en su mayoría se

efectuaron por la modalidad de autoconstrucción, sin asistencia técnica, por lo

que el comportamiento de las cimentaciones, son deficientes y se encuentran

en significativo deterioro.

Las características de los suelos de cimentaciones determinada por los ensayos

de suelos en laboratorio indican que; en su granulometría no es posible

determinar el coeficiente de uniformidad, (Cu), coeficiente de curvatura (Cc);

respecto a los límites de consistencia son no plásticos (NP) y en otros casos sus

16

valores son altos como 10.62% hasta 12.33%; en cuanto a la clasificación de

suelos SUCS esta como CL y SM; respecto a la capacidad de carga admisible

esta entre 0.65 kg/cm2 a 0.80 kg/cm2; lo que en conclusión hace entender que

son suelos que requiere cimentaciones de zapatas combinadas y/o conectadas ;

mas no zapatas aisladas.

Las cimentaciones de viviendas al estar en contacto con la humedad de las

aguas subterráneas que, de acuerdo a los análisis químicos efectuados, al igual

los suelo, indican que la cimentación química por sulfatos y cloruros es

significativa, es así como en el caso de cloruros en el agua sobrepasa a los 6000

mg/L y en caso de suelos mayores 10000 mg/L y del mismo modo en los

suelos.

Se ha llegado a la conclusión que el agua y suelos en cimentaciones de

viviendas en la Urb. Satélite están bien contaminados químicamente sobre todo

por sustancias de cloruros y sulfatos, es posible la protección de las estructuras

de cimentaciones de concreto, con tecnologías que se comercializan en todo

lugar como son aditivos y membranas impermeables de diferentes tipos.

Se ha verificado en zapatas y columnas, grietas y fisuras que se han originado

por asentamientos de las cimentaciones, debido a que las dimensiones

geométricas fueron menores en las zapatas aisladas que se han utilizado.

(Pancca 2016, pág. 135)

Tercer antecedente regional.

Cruz, N. A. (2016), en su trabajo de tesis: “Análisis Geotécnico Y Propuesta De

Cimentaciones Sobre Rellenos En La Zona Nor – Oeste De La Ciudad De Juliaca”, Para

Optar El Magister En Geotecnia Y Transportes Como Ingeniero Civil, en la Escuela

de posgrado de la Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez, en sus conclusiones

manifiesta:

Las construcciones de viviendas en la urbanización residencial Villa

Médica, se efectúo sobre terrenos, que tienen carácter de humedales, que no

son recomendables; por otro lado, los suelos naturales son de capacidad

portante muy baja, el relleno no ha sido controlado ni cumple con las

características mecánicas, por lo que se originó daños estructurales.

La estructura de cimentación construida para las viviendas en general de

17

la urbanización Villa Médica, son de zapatas aisladas 1.00 x 1.00 mt., con

cuatro aceros de ½” en cada columna, y con capacidad de carga admisible de

0.12 kg/cm2 a 0.48 kg/cm2; debió de considerarse por lo menos zapatas

combinadas y/o conectadas, como indican los planos y verificación IN SITU.

Los suelos encontrados como relleno, sobre los que se ha construido

las viviendas(efectuando los ensayos de suelos), tienen una granulometría

sin diámetro efectivo (D10), por lo que no se puede determinar ni el

coeficiente de curvatura (Cc) ni el coeficiente de uniformidad (Cu); en lo

que respecta a los límites de consistencia, como el índice de plasticidad (Ip)

son mayores a 9.24%, siendo valores muy altos; respecto a la clasificación

son suelos SC, CH y CL; por otro lado el grado de compactación son muy

bajas.

Efectuado el análisis físico - químico del agua y del suelo natural donde se

ha efectuado la cimentación, muestra que está químicamente muy

contaminado que dañarán significativamente al concreto y aceros de la

cimentaciones de las viviendas construidas; ya que en el agua se tiene sulfato

(SO4) en cantidades mayores a 10000 mg/L y cloruros superiores mayores a

6000 mg/L, un PH superior a 7 y en el suelo; de la misma forma en sulfatos

se tiene valores mayores a 10000 mg/L y en cloruros se tiene valores

mayores a 400 mg/L; por lo tanto en el agua como en los suelos; sustancias

en cantidades son muy dañinas para el l concreto y aceros en estructuras de

concreto armado, ya que estos superan los valores máximo permisibles.

Efectuado la evaluación visual de las grietas y fisuras mediante mediciones

en las estructuras de las cimentaciones construidas, estas corresponden a

asentamientos diferenciales, debido a rellenos mal compactados, al mal

diseño, y a la mínima capacidad de carga admisible de suelos en la cota de

cimentación. (Cruz 2016, pág. 132).

2.2 Marco teórico.

2.2.1 Tipos y definición de cimentaciones.

las cimentaciones en una estructura se definen como aquella parte de la casa que ésta

en beso directo con el ambiente que trasmite la contribución de la regla al firme en

18

las instalaciones con semilla en zapata incomunicada se utilizan comúnmente

para proporcionar bastidor a líneas estructurales y las plazas basadas en zapata corrida

se utilizan normalmente en setos de grava; para series de cabalgatas espaciosas,

tan hacia una de la otra, que las casas con zapatas marginadas casi se tocarían unas a

otras, de hecho, lo común es estudiar que es más económico albergar construcciones

con zapatas corridas, a pesar de que la longitud entre las filas sea último que

los espesores de la zapata incomunicada, que se resistente (Tomlinson, 1996, pág. 47).

2.2.2 Clasificación de cimentaciones.

1. Cimentaciones superficiales.

“Es aquella cimentación que tiene una profundidad de cimentación d, e, menor

o igual que el ancho de la cimentación b. Cuando el nivel de cimentación es

inferior a cuatro veces la dimensión menor del cimiento. Las cimentaciones

superficiales se pueden clasificar en tipos, atendiendo a distintos conceptos:

por su forma de trabajo, por su morfología, por su forma en planta, etc.…

(Tomlinson, 1996, pág. 48).

A. Por su forma de trabajo:

Aislada.

Combinada.

Continúa bajo pilares.

Continúas bajo muros.

Arriostradas o atadas… (Tomlinson, 1996, pág. 48).

B. Por su morfología:

Recta.

Escalonada.

Ataluzada.

Aligeradas o nervadas… (Tomlinson, 1996, pág. 48).

19

Figura 1. Cimentaciones basadas en su forma de trabajo

Fuente: Principio de Ingeniería de Cimentaciones. (Tomlinson 1996).

Figura 2. Cimentaciones basadas por su morfología


C. Por su forma en planta:

Rectangular

Cuadrada

20

Circular

Anular

Poligonal (octogonal hexagonal)”. (Tomlinson, 1996, pág. 49).

2.2.3 Asentamiento de cimentaciones.

“Se dice que las arcillas son normalmente consolidadas cuando nunca han estado

sometidas a una presión mayor que la que corresponde a la que soportan por el efecto

de las capas de suelo sobre las mismas. Si sobre este tipo de arcilla se coloca una

estructura, es posible que sufra un fuerte asentamiento debido a las cargas que se le

agrega y debido a la expulsión del agua contenida en sus poros. Mas como este tipo de

suelo presenta un coeficiente de permeabilidad más bajo (1.0 x 10-7m/seg.

aproximadamente) (Tomlinson, 1996, pág. 49).

𝜀 =∆𝐻0

𝐻𝑜=

∆𝑒

1+𝑒𝑜 ………………………………. (1)

“Por otro lado, la deformación del estrato de suelo en su estado natural es…:

𝜀 =∆𝐻

𝐻 ………………………………………. (2)

Igualando las deformaciones unitarias se tiene…:

∆𝑒𝑜

1+𝑒𝑜=

∆𝐻

𝐻=

𝑆

𝐻 …………….…………….. (3)

Dónde:

∆𝐻 = 𝑆 =∆𝑒𝑜

1+𝑒𝑜=. 𝐻, ……………….…… (4)

Como: Pe v .0 Obtenido de la prueba de consolidación, entonces…:

∆H = S =ao

1+eo=. ∆P. H = mv. ∆P. H …… (5)

En esta expresión…:

ΔH = S = Deformación, en centímetros, del estrato en estudio.

av = Coeficiente de comprensibilidad en cm2/Kg”. (Tomlinson, 1996, pág. 50).

21

Figura 3. Deformación unitaria


Figura 4. Asentamiento del terreno


2.2.4 Asentamiento en terrenos rellenados.

“Los asentamientos de cimentaciones construidas sobre material de relleno se pueden

causar de tres maneras simples…:

Consolidación de relleno compresible bajo la carga de cimentación.

Consolidación del relleno bajo su propio peso.

Consolidación del suelo natural debajo del relleno, bajo el peso combinado del

relleno y la estructura. (Cruz, 2016, pág. 27).

Si la estructura es liviana, el movimiento de asentamiento será menor incluso en el

relleno pobremente compactado (se asume que la base en un relleno de arcilla muy

22

suave no se consolidará), los resultados de pruebas de este tipo y otra información

publicada en Establecimiento de Investigación de Edificios, los valores de

compresibilidad unidimensional expresados como un módulo de compresibilidad se

definen como la relación entre el aumento de la tensión vertical y el aumento de la

deformación vertical producida por ese aumento de la tensión. Donde el relleno puede

compactarse en capas al mismo tiempo que el asentamiento de materiales de relleno

granular como grava, arena, pizarra y tiza relativamente no erosionada, arenisca y

pizarra, no debe exceder el 0.5% del espesor del material. Rellenos, rellenos no

compactados, donde el material se coloca suelto por una inclinación final, puede

mostrar una solución de 1 a 2% del espesor de un período de 10 años con un

movimiento lento y continúo. (Cruz, 2016, pág. 27).

2.2.5 Asentamiento totales y diferenciales.

El asentamiento causado por la solidificación de la suciedad que respalda al

establecimiento es generalmente el pensamiento más importante para decidir los pesos

de apilamiento aceptables. El asentamiento puntual (Pi) ocurre en medio del uso del

montón debido a la desfiguración flexible de la suciedad sin ningún ajuste en el

contenido de agua. El asentamiento por solidificación (Pc) ocurre debido a la

disminución en el volumen del suelo causada por la expulsión de una parte del agua

de los poros de la tierra. El último asentamiento (Pf) es el total de Pi y Pc. En el caso

de que se requiera una excavación profunda para alcanzar el nivel del establecimiento,

la suciedad se agrandará debido a la expulsión del peso de sobrecarga. (Cruz, 2016,

pág. 27).

23

Figura 5. Etapas de dilatación y del asentamiento


Un alto grado de liquidación agregada es relativamente total cuando todo el rostro

logra los establecimientos, un alto grado de asentamiento de establecimientos en arena

libre ocurre cuando el montón está conectado, donde los asentamientos en lodos

compresibles son algo rápido y los desarrollos de largo recorrido incompletos. El

asentamiento de los establecimientos no se mantiene en estructuras extensas y

sustanciales (...) Los asentamientos y grietas se ubicaron en casas de dos pisos

solidificadas en la delicada tierra limosa en la localidad de Puno; las casas estaban

hechas de un cuadrado sólido pre-lanzado y la pila de establecimiento probablemente

no sea superior a 3.2KN/m por cada divisor. En menos de tres años después de su

desarrollo, el asentamiento y la división de las plazas de las casas fue severo hasta el

punto de que un gran número de ellos debe ser limpiado (…) En el caso de que el

territorio de establecimiento agregado de una estructura se establezca en un grado

similar, no habrá un impacto inseguro en la superestructura, si hay un desarrollo

relativo entre las diferentes partes del establecimiento, las ansiedades se acumulan en

la estructura en la división genuina puede ocurrir e incluso la deformación de la

estructura si los desarrollos diferenciales son innecesarios. (Cruz, 2016, pág. 28).

2.2.6 Estimación de asentamientos mediante pruebas de penetración estándar.

Schultze y Melzer establecieron una conexión defectuosa entre las consecuencias de

las pruebas de infiltración estándar y los módulos de distorsión del suelo; Esta

conexión es para varias calidades del peso de sobrecarga (Po) exitoso en el nivel de la

prueba. Las evaluaciones de módulo de distorsión se utilizan luego para lograr la

pronta solución tal como se describe para las suciedades. La proporción de Poisson

debe tomarse como 0.15 para suelos de grano grueso y 0.25 para suelos de grano fino

(Mamani, 2012, pág. 45).

2.2.7 Estimación de asentamientos durante el período de construcción.

La ejecución del molino se dobla para apilar y colocar una estructura en el marco de

tiempo de desarrollo y después de que se ha terminado. El punto base C en la curva

revisada (que permite el incremento dinámico de la pila en el momento del desarrollo)

se adquiere tomando una inversa de un punto A en la abscisa del tiempo, donde OA es

24

una oportunidad ideal para finalizar el desarrollo (tiempo t1). Dibuja otra inversa desde

una guía paralela hacia la mitad de t1 hasta el punto en que la carga inmediata se doble

en B. En ese punto, BC se traza paralelamente a la escala de tiempo para encontrar la

inversa de A a C. Los enfoques medios se adquieren para algunos otros tiempos t en

marco relativo. Se dibuja una ½ t inversa hasta el punto en que la carga rápida se dobla

en D. Aceptando que la carga conectada se incrementa directamente en el marco del

tiempo de desarrollo, la solución inmediata también aumenta aproximadamente en

forma directa la mayor parte. (Mamani, 2012, pág. 45).

Figura 6. Curva de asentamiento por consolidación durante el periodo de construcción

Fuente: Principio de Ingeniería de Cimentaciones.

2.2.8 Tipos de asentamientos en cimentaciones.

25

Figura 7. Perfil de un asentamiento y presión de contacto en arcilla:

A. Cimentación flexible;

B. Cimentación rígida


Figura 8. Asentamiento de cimentación rígida


“Asentamiento elástico de cimentaciones flexible y rígido…

𝑆𝑒 =𝐵𝑞𝑜

𝐸𝑠(1 + 𝜇𝑆

2)𝑎

2 …………….…………….. (6)

(Esquina de la cimentación flexible….



2)𝑎 …………….…………….. (7)

26

(Centro de la cimentación flexible)

Dónde…:

a =1

π[ln (

√1+m2+m

√1+m2−m )] + m nl [(

√1+m2+m

√1+m2−m )] ……………. (8)

M = L/B

B: Ancho de la cimentación

L: Longitud de la cimentación”. (Mamani, 2012, pág. 53).

“El asentamiento inmediato promedio para una cimentación flexible también se

expresa como…:(Mamani, 2012, pág. 53).



2)𝑎𝑎𝑣 …………….…………….. (9)

(Promedio para una cimentación flexible)….

El asentamiento inmediato será diferente y se expresa como”: (Mamani, 2012, pág.

53).



2)𝑎𝑟 …………….…………….. (10)

27

Figura 9. Diagrama de una cimentación circular


2.2.9 Asentamiento inmediato de cimentaciones sobre arcillas saturadas.



Para la notación usada en la figura esta ecuación es: (Mamani, 2012, pág. 55).

𝑆 = 𝐴1𝐴2𝑞𝑜𝐵

𝐸𝑠 …………….…………….. (11)

28



2.2.10 La deformación de las estructuras de las cimentaciones que la soportan.

Es obvio que para que una estructura ofrezca seguridad y conducta sensatas, debe tener

establecimientos suficientes. A pesar de que los establecimientos son algo que no se

toma en consideración y que pasan desapercibidos para los clientes de la estructura, la

asociación de sus componentes esenciales y la investigación de cada una de sus partes

requieren con frecuencia que el especialista o arquitecto tenga la mejor aptitud y el

mejor juicio. lo que normalmente necesita para componer la empresa. El desarrollo de

un establecimiento es, en algunos casos, el trabajo más problemático de cada uno de

los individuos que se presentan cumpliendo con una de estas obligaciones con respecto

al mejor funcionamiento posible de un establecimiento, recae sobre la persona que lo

estudia y lo compromete. El fabricante puede tener problemas para hacer lo que

aparece en los planes y determinaciones, sin embargo, no está a cargo de los terribles

criterios que se han tomado después de imaginar y delinear la empresa. Del mismo

modo, los individuos que se aventuran en la estructura y deben conformarse con las

opciones imperativas deben enfrentar problemas complejos. (Mamani, 2012, pág. 55).

29

Figura 12. Fallas de cortantes


2.2.12 Determinación de los detalles de la cimentación.

Es obvio que para que una estructura ofrezca seguridad y conducta sensibles, debe

tener suficientes establecimientos. A pesar de que los establecimientos son algo que

no se toma en consideración y que pasan desapercibidos para los clientes de la

estructura, la asociación de sus componentes fundamentales y la investigación de cada

una de sus partes requieren regularmente que el especialista o diseñador tenga la mejor

experiencia y el mejor juicio. Lo que normalmente necesita para componer la tarea. El

desarrollo de un establecimiento es, aquí y allá, el trabajo más problemático de cada

uno de los individuos que se presentan al completar una de estas obligaciones con

respecto al correcto funcionamiento de un establecimiento, recae sobre la persona que

lo estudia y lo encarga. El fabricante puede tener problemas con los planes y detalles,

pero no están a cargo del proyecto. Además, las personas que tienen la estructura y

deben conformarse con las opciones cruciales deben enfrentar problemas complejos.

(Cruz, 2016, pág. 58).

30

Figura 13. El suelo asciende por arriba de la capa freática

Fuente: Principio de Ingeniería de Cimentaciones

Figura 14. Ascensión capilar del agua en arena seca

Fuente: Principio de Ingeniería de Cimentaciones

Dónde:

hc: altura capilar de un suelo, se puede estimar hc en centímetros o mediante”: (Cruz,

2016, pág. 59).

hc =C

eD10 ………………………………. (12)

2.2.14 Permeabilidad de suelos.

Los espacios vacíos o poros entre los granos de la tierra permiten que el agua se mueva

a través de ellos, en la mecánica del suelo y en la construcción del establecimiento

usted debe saber cuánta agua se mueve a través de la tierra en un tiempo solitario de

31

aprendizaje. De invasión bajo estructuras impulsadas por presión para agotarse

previamente y en medio del desarrollo de establecimientos. La penetrabilidad de los

suelos, es decir, el personal con el que el agua pasa a través de los poros, influye de

manera decisiva en el costo y los problemas experimentados en numerosas tareas de

desarrollo, tales como los desentraños en el cielo. Abrir en la arena sumergida o la

velocidad de solidificación de una capa de tierra bajo la pesadez de un dique, de aquí

en adelante la importancia de su investigación y seguridad, perspectivas que se

producirán de inmediato, un material es penetrable en la posibilidad de que pase por

un cálculo medida del líquido en un momento dado, e impermeable si la medida del

líquido es irrelevante. La velocidad con la que el líquido pasa por el material depende

de tres componentes esenciales…:

“La porosidad del material.

La densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura.

La presión a que está sometido el fluido”. (Cruz, 2016, pág. 60).

2.3.16 Factores que influyen en la permeabilidad de los suelos.

La porosidad es la propiedad que la suciedad necesita para transmitir el agua y el aire,

y destaca entre las características más imperativas que tienen para el cultivo en ángulo.

Un lago basado en un suelo impermeable perderá agua por filtración, mientras más

penetrable sea la suciedad, más prominente será la filtración. Algunos suelos son tan

porosos y la filtración es tan grave que para trabajar en un lago es importante aplicar

sistemas de desarrollo excepcionales; en un volumen de esta reunión antes de mucho

ofrece datos sobre estos métodos.

“La relación de vacíos del suelo

Viscosidad (Temperatura) del agua

Estructura y estratificación del suelo

Existencia de agujeros, fisuras, etc. En el suelo

Tamaño de partículas

Aire ocluido”. (Sánchez, 2002, pág. 83).

2.2.17 Elementos estructurales humedecidos.

El agua del suelo puede clasificarse en tres clases, dependiendo de su versatilidad

interna, es el agua adsorbida, conectada a las partículas materiales de los componentes

32

básicos de una casa por poderes del punto de inicio eléctrico, que no se mueve dentro

de la masa permeable y, a lo largo de estos líneas, no se interesa por la corriente, por

no hablar de este tipo de problemas (...) parece agua delgada, cuya corriente es de una

importancia increíble en algunas preguntas de mecánica de suelos, historias, por

ejemplo, humidificación de una corriente de corriente ascendente y de manera

diferente prácticamente equivalente a, la gran mayoría de los problemas de filtración

de agua, el impacto de la corriente en la zona fina, es poco e incesante, ignorado en

consideración, en confusiones, que sería una postura en la toma hipotéticamente tiene

su impacto. En tercer y último lugar, existe el supuesto agua libre o gravitacional en el

suelo que, bajo el impacto de la gravedad terrestre, puede moverse dentro de la masa

sin otro elemento de disuasión que el forzado por su espesor y el ejemplo auxiliar de

la suciedad (...) Por otro lado, la conexión entre la precipitación y los problemas existe

tanto en las zonas húmedas, que la sustancia acuosa de las suciedades es

moderadamente alta, y en las más secas, en las que puede convocarse como un impacto

humectante parece que los sistemas de actividad del agua deben buscarse en las

maravillas de otra naturaleza y, casualmente, los abundantes en los vacíos del material

están llenos de aire y la sustancia de agua del suelo aumenta considerablemente,

algunos se elimina parte de la presión, su vida dentro de la masa, lo que le da al

conjunto un apego evidente que aumenta la velocidad del progreso. (Juárez y Rico,

1974, pág. 75).

La expansión en la sustancia de agua de la suciedad se puede encontrar en un

incremento en su peso, que puede tener repercusiones en el tamaño general de la masa

en la corriente de agua puede influir en la velocidad de la masa mediante la disolución

de los enlaces característicos que puedan existir; este es el ejemplo común del loess,

en el que los granos están establecidos por carbonatos cálcicos solventes (...) Este es

el elemento del nivel piezométrico que ocurre como resultado de la corriente, lo cual,

por lo tanto, trae consigo un incremento en los pesos imparciales de agua en la tierra,

con una disminución en la calidad de cizallamiento de la misma. Cada temporada de

tormentas tiene una alta estatura, correspondientemente, una disminución en el factor

de seguridad de la línea o la inclinación; estas progresiones pueden influir en el

impacto del bienestar con respecto a la existencia valiosa de la estructura, excepto si

el procedimiento constante de incrementos y atenuaciones de los poderes actuantes en

el inverso en la oposición crea la caída gravídica e irreversible en la obstrucción o la

33

expansión en el contenido de agua hace que la disminución adicionalmente,

especialmente el parámetro de unión. (Juárez y Rico, 1974, pág. 75).

2.2.18 Concecuencias del humedecimiento.

El agua que se encuentra en el subsuelo en su mayor parte tiene una de 3 causas que

puede ser agua de disposición, que es lo que implica los espacios entre lodo que

quedaron en la base de mares y lagos; esta agua es en su mayoría salada, con el

argumento de que las heces enmarcadas en las aguas marinas son más abundantes entre

las que se pueden descubrir hoy en día, tiene agua mística o adolescente resultado de

movimiento volcánico, encantamiento o acumulación de vapores obtenidos de

magmas profundos. Supuestamente, esta agua es significativamente más abundante

que la forma en que el 9% del elemento agregado arrojado por los volcanes es vapor

de agua, lo que da la posibilidad de la plenitud de las aguas magmáticas, de manera

autónoma como una pieza decente de ese vapor. Más probable que no se haya

proporcionado al manantial de lava con efusión por diferentes fuentes superficiales y

subterráneas. (Bowles, 2001, pág. 88).

El agua subterránea puede descubrir algunas secciones, su mayor parte se encuentra

en los vacíos entre las partículas de suciedad en las depresiones, grietas y sacudidas;

una parte más pequeña puede dar forma a cursos de agua subterráneos o lagos,

acumular reservas de agua subterránea, cambiar con el paso del tiempo, las

condiciones en que ocurre; por ejemplo, cuando se arreglan agujeros, poros o rupturas

con sustancias se rompen en las aguas subterráneas (...) Potencial de vitalidad, debido

a su altura; la vitalidad del peso en el peso y la vitalidad dinámica, la velocidad a la

velocidad, la vitalidad del agua se comunica normalmente como una carga, a la medida

recta, en metros. Dado que la vitalidad es justa con respecto a la carga, generalmente

alude a un punto establecido, la mayoría de las veces a un plano de referencia auto

afirmativo. La fina humedad y la corriente se pueden comprender identificándose con

la parte superior de la superficie del agua, el desarrollo de la humedad debajo de su

alucinante gravedad y el rechinamiento del agua al seguir la humedad de la tierra, sin

embargo, el niño poderes semejantes a pelos mucho más imperativos; la tensión

aumenta y la unión fisicoquímica entre el agua y la suciedad (...) La presión aumenta

cuando la temperatura baja y cuando el nivel de inmersión disminuye. En la zona de

34

inmersión también hay agua en estado de vapor y peso del vapor, dependiendo de la

temperatura. (Bowles, 2001, pág. 88).

2.2.19 Causas de humedecimiento.

Se imagina que existe una gran cantidad de preguntas y debates que surgen en torno a

la subduración que no han sido suficientes con su parte y capacidades. Es una

convicción típica de que el objetivo principal o el objetivo principal de un trabajo de

subdivisión es eliminar el agua, por lo que debe pensarse en lugares donde la

falsificación de este en cantidades expansivas oceánicas y su apariencia infructuosa

para trabajar de subdrena y en cuya salida no existe una gran extensión de dicho

componente, se ha establecido que el objetivo central de una tarea de subtítulo no es

eso, sino que es alterar la condición de pesos insesgados que, como la sucesión de los

disparos generales de Mecánica de Suelos, ominoso océano a la velocidad de una masa

sucia y, asimismo, alterar el curso de los poderes de separación, con el objetivo de que

sus pertenencias acaben siendo inocuas o mejoren (...) Mejorando las condiciones de

oposición y la filtración Enfoque de poderes, se aproxima en cada caso específico a

segmentos que son más seguros, así como más conservadores, en la sensación de

involución; a desarrollos menores de tierras, lo que se interpretará en fondos de reserva

de especulación. También implica que el subsuelo está en un nivel fundamental

excesivamente costoso, lo que hace imposible adoptar un estándar de rutina constante,

sin embargo, uno que está más allá de su extensión y que es completamente sensible.

Como es tan regular en los desarrollos, la necesidad de trabajar; con breves datos,

resultado de la investigación y el examen y con la asistencia de un laboratorio

fundamental, por y hasta ahora, como en otros y todo a través de este trabajo, al

requisito de las ponderaciones geotécnicas que se hicieron para el desarrollo en la fase

de la aventurarse son un auto de especialistas con suficientes datos (...) Lo anterior es

claro en la remota posibilidad de que se recuerde que la obstrucción de la suciedad

depende de los esfuerzos exitosos a los que están sujetos y no en los agregados. Por

último, y además, el sustrato decaído, llegaron todos los materiales, que responden con

la sustancia receptiva que compone los segmentos de una casa, la circunstancia que en

casos extravagantes puede causar o acelerar la caída. (Bowles, 2001, pág. 89).

35

2.2.20 Elementos de albañilería y acabados humedecidos.

En la zona de pelos, la suciedad se empapa, la adherencia es constante y el esfuerzo

imparcial toma las leyes de la hidrostática... El nivel de inmersión cae rápidamente, al

mismo tiempo, a pesar de que la pegajosidad no es suficiente. Todavía está en las cuñas

interconectadas entre los granos de la tierra, todavía hay mucho esfuerzo en la zona

superior de humedad irregular, sin embargo, no toma después de la diseminación

hidrosómica (...) El desarrollo de vapor de agua ocurre tanto en la zona de la tira, en la

coherencia de la humedad, el contraste entre los pesos del vapor que se requiere para

que se establezca un flujo y reflujo tiene su origen en varias causas. La desaparición

en la superficie de la suciedad disminuye el peso y causa un desarrollo ascendente; una

caída repentina de la temperatura en la superficie del suelo también disminuye el peso

y causa un desarrollo ascendente; mientras que el ascenso repentino de la temperatura

a primera vista crea un desarrollo descendente (...) El daño que ocurre en la tienda de

naranja comprimida solidificada, que se aludió al comienzo de esta parte, se debió a la

corriente termo-osmótica hacia arriba y paralelo al piso frío que tenía una desconexión

deficiente de la corriente lateral de pelos hacia los parámetros presentados a los

cambios naturales que ocurren todos los días, es improbable que el ajuste fino se

mantenga durante mucho tiempo, la rigidez en la zona delgada cambia continuamente

y con las progresiones hay variedades increíbles en las propiedades de diseño de los

sueños. (Cruz, 2016, pág. 66).

2.2.21 Causas del humedecimiento en las cimentaciones.

Esta estrategia es modesta y segura, sin embargo, esa potencia no es lo suficientemente

sólida en suelos de grano fino. El vacío puede usarse para agregar peso ambiental al

montón entregado por gravedad; Con esta ayuda puede arrastrar suelos finos como

arenas limosas (...) Esta regla de electro - osmosis puede usarse para crear una

filtración de suelos de baja porosidad, por ejemplo, residuos. La disipación no se ve

como una técnica de filtración, sin embargo, causa la desgracia del agua; Es una

potencia moderada, pero tan grande que puede agotar incluso los lodos. La unión

creada por el montón sobre la masa de tierra es cuando se dice que se hace en un

procedimiento de filtración, que es poderoso en materiales compresibles. Por fin, la

humedad puede descomponer varios materiales, los más críticos son: desintegración,

respuestas de mezcla, inmersión, desintegración, etc. (Cruz, 2016, pág. 66).

36

2.2.22 Consecuencias del humedecimiento en las construcciones.

La cercanía de la humedad en las estructuras se puede encontrar de dos maneras

diferentes, la primera como la proximidad del agua que puede derrumbarse, y la edad

de los componentes básicos, incluida la caída; y el segundo puede ser un resultado que

causa o agrava ciertas dolencias en el hombre. La cercanía de la humedad en las

estructuras puede ser causada por una escalada estrecha, por filtración, por derrame de

aguas superficiales (...) Por otro lado, es imperativo considerar las sustancias en

suspensión que el agua puede contener, y éstas pueden ser receptivas. componentes y

pueden agregar a un debilitamiento y maduración más notable de los materiales del

establecimiento, los aceros que los oxidan, la rotura en el sólido debido a las maravillas

de la constricción y la extensión debido a la solidificación del agua; sobre los

separadores, se puede observar el desmoronamiento de bloques y bloques, mucho más

si el agua contiene sulfatos u otras sustancias molestas de brebaje (…) la mugre se

puede encontrar en la hinchazón de las entradas de madera y la oxidación en las

entradas de metal; de manera similar, en los rellenos de mortero u hormigón es

cualquier cosa menos difícil ver avalanchas. (Cruz, 2016, pág. 66).

Figura 15. Profundidad de capa activa

Fuente: Mejoramiento y Estabilización de Suelos.

Capa a

ctiva

pro

fundid

ad

Humedad %

Temporada de lluvias

Temporada de estiaje

37

Figura 16. Cimentaciones típicas

Fuente: Mejoramiento y Estabilización de Suelos.

Figura 17. Tipos de cimentación superficial

Fuente: Propiedades Geofísicas de los Suelos.

38

2.2.24 Excavación de zanjas.

Un factor importante en la excavación de zanjas para cimentaciones a base de zapatas

corridas o para muros de contención en sótanos, es la estabilidad contra colapso de los

lados de la zanja. Dicho colapso, en una zanja profunda y estrecha, podría matar a

cualquier persona que se encontrara en ella. Se debe colocar una provisión adecuada

de madera de calidad conveniente u otro soporte para prevenir, hasta donde sea

razonablemente práctico y tan pronto como sea posible en el curso del trabajo, el daño

a cualquier persona por la caída o derrumbamiento de tierra, roca o cualquier otro

material que forme los lados o techo de, o adyacente a cualquier excavación, poro,

trabajo de tierra o túnel. Por lo tanto, la decisión de apoyar o no una zanja, o la cantidad

de soporte que se requiere, corresponde al ingeniero. Al decidir cimbrar la zanja, se

requiere de suficiente juicio para la cantidad de protección necesaria. (Cruz, 2016, pág.

70).

La elección entre excavar una zanja con lados verticales reforzados o con lados

inclinados sin refuerzo, es generalmente cuestión de economía. Sin embargo, existen

circunstancias en las que no se puede excluir la utilización de refuerzo, como sucede

en un área de trabajo donde no existe espacio para zanjas anchas, o en arenas con carga

de agua que podrían mover los lados de la zanja hasta un ángulo de reposo demasiado

llano. La zanja sin enmaderar tiene la ventaja de tener un área de trabajo libre, pero

una zanja profunda sin refuerzo necesita lados con la inclinación suficiente para

asegurar la vida de los trabajadores, y el costo de esta excavación extra, junto con el

costo adicional de volver a colocar y ensanchar el suelo excavado, podrían sobrepasar

el costo de reforzar una zanja de lados verticales hasta la misma profundidad. Se debe

recordar que los operadores que trabajan en excavaciones están expuestos a otros

riesgos además del derrumbamiento del terreno. El equipo y material que se deja acci-

dentalmente cerca de la zanja podría caer encima de los trabajadores, así como los

vehículos podrían rodar hasta el interior de un orificio sin protección. Por lo tanto, se

deben instalar barreras, bordes y caminos para los trabajadores, con un espacio libre

entre la orilla de la excavación y cualquier material o equipo apilado. (Cruz, 2016, pág.

71).

39

2.2.25 Protección de estructuras de cimentación contra el ataque del suelo y del

agua subterránea.

Las cimentaciones están sujetas al ataque por los compuestos destructivos del suelo o

del agua subterránea, por organismos vivos y por abrasión mecánica o erosión. De este

modo, los pilotes de madera en muelles son atacados por organismos en el suelo y en

el agua causando descomposición en la madera; éstos sufren por depredadores como

termitas y polillas marinas; son raspados por barcos, hielo u otros objetos de flotación

y pueden sufrir daños severos por el movimiento de los guijarros si están situados en

playas expuestas a la acción de las olas. En las cimentaciones el concreto debe resistir

el ataque de los sulfatos en la tierra o en los desperdicios químicos. Los pilotes de

acero pueden estar sujetos a la corrosión bajo ciertas condiciones. La severidad del

ataque en las cimentaciones depende de la concentración de los compuestos agresivos,

del nivel y de las fluctuaciones del nivel del manto freático y de las condiciones

climáticas. La inmunidad contra el deterioro se puede dar en grado variado por algunas

medidas de protección. Algunas de éstas pueden ser muy costosas y el ingeniero debe

buscar un acuerdo entre una protección completa sobre la vida útil de la estructura y

la protección parcial a menor costo, pero con un gasto más en renovaciones y repa-

raciones periódicas. (Cruz, 2016, pág. 72).

2.2.27 Ataque de los sulfatos al concreto.

La acción agresiva de los sulfatos externos sobre el concreto de cemento Portland es

consecuencia de dos reacciones químicas: una con el hidróxido de calcio (Ca (OH)2)

que se libera durante la hidratación del cemento, y la otra con los compuestos

hidratados que provienen del aluminato. La injerencia de ambos elementos reactivos

con los sulfatos (Ca (OH)2 y C3A) en el aumento de volumen del concreto expuesto a

esta forma de ataque químico, en la que se representa la expansión de especímenes de

mortero elaborados con diversos cementos Portland, y almacenados en agua de mar

que por su contenido de sulfatos (alrededor de 3000 ppm) Se considera medianamente

agresiva bajo este aspecto. La inferencia práctica de lo anterior es que para hacer el

concreto más resistente al ataque de los sulfatos, una medida pertinente consiste en

moderar sus contenidos de aluminato tricálcico y de hidróxido de calcio. Lo primero

es viable mediante el uso de un cemento adecuado, como el Portland tipo II (C3A

8%) cuando se requiere moderada resistencia a los sulfatos o el tipo V (C3A 5%) en

40

caso de requerirse mayor resistencia a los sulfatos, en función del grado de

concentración de éstos. (Cruz, 2016, pág. 72).

Para lo segundo, esto es, moderar el contenido de hidróxido de calcio en el concreto,

un procedimiento apropiado consiste en utilizar un material Puzolánico que sea

suficientemente apto para reaccionar con el hidróxido de calcio, a fin de convertirlo a

compuestos útiles que no reaccionan con los sulfatos. Para que los sulfatos ataquen al

concreto es necesario que penetren en sus poros, y para ello se requiere que se hallen

en estado de solución; decir, si los sulfatos se encuentran en estado sólido (como puede

ser el caso de un terreno permanentemente seco) el riesgo de ataque es mínimo, pues

al no penetrar en el concreto sus efectos se limitan a la superficie de contacto. Sin

embargo, la primera condición es la más frecuente, y esta circunstancia pone de relieve

la enorme influencia que tiene la permeabilidad del concreto en su resistencia a los

sulfatos. Esto se reconoce al admitir que el solo hecho de emplear un cementante

adecuado es un requisito necesario, pero no suficiente, y que debe complementarse

con la utilización de una baja relación agua/cemento para hacer el concreto menos

permeable. (Cruz, 2016, pág. 73).

2.2.28 Análisis de la corrosión de aceros en el concreto de cimentaciones.

La corrosión del acero de refuerzo en el concreto tiene dos principales consecuencias

que afectan la duración de las estructuras:

Por efecto de la corrosión se reduce la sección de las varillas de acero, merma

su adherencia con el concreto y se degradan sus propiedades mecánicas, con lo

cual se demerita su capacidad de trabajo estructural.

Como resultado de la corrosión, se originan productos (herrumbre) cuyo

volumen es varias veces superior al de los elementos que les dan origen, y este

aumento de volumen trae como consecuencia tensiones internas que agrietan

progresivamente el recubrimiento de concreto e incluso lo desprenden

totalmente en situaciones de corrosión avanzada. (Cruz, 2016, pág. 73).

El acero de refuerzo puede ser corroído ocasionalmente por ataque químico directo,

pero la mayoría de los casos de corrosión ocurren por efecto de un proceso

electroquímico que involucra la existencia de una corriente eléctrica. Aunque en

ocasiones ésta puede ser inducida por corrientes eléctricas parásitas, principalmente se

41

debe a la generación de celdas electrolíticas creadas por diferencias de potencial

electroquímico a lo largo de las propias varillas de acero. Es así que el fenómeno de

corrosión electrolítica, se manifiesta como el principal causante de la corrosión

prematura del acero de refuerzo en las estructuras de concreto. Descrita en términos

sencillos, una celda de corrosión electrolítica consiste en dos metales de diferente

potencial eléctrico (designados como ánodo y cátodo) conectados entre sí por un

conductor eléctrico e inmersos en una solución (denominada electrolito) de

composición química adecuada. (Cruz, 2016, pág. 74).

En tales condiciones, se crea un flujo de electrones del ánodo al cátodo por conducto

de la conexión eléctrica, que descompone químicamente el electrolito y genera un

movimiento de iones a través de éste, cuya manifestación es la corrosión y

desintegración paulatina del ánodo. En el caso de la corrosión del acero de refuerzo en

el concreto, no se requiere la presencia de dos metales para formar la celda, pues el

ánodo y el cátodo son constituidos por zonas con diferente potencial electroquímico

sobre la misma varilla, electrólito corresponde a la solución acuosa de sales que de

ordinario existe en los poros del concreto, y el conductor eléctrico lo constituye propia

varilla de acero. Las varillas de acero de refuerzo ahogadas en el concreto, suelen

recibir éste una adecuada protección contra la corrosión electrolítica por dos

conceptos, como a continuación se justifica…: (Garzón, 2013, pág. 105).

1. Para la cosa que se creará, la cercanía del electrolito es esencial, es decir, que

los poros del sólido existen en la adherencia, y que hay oxígeno adicional para

que ocurran las respuestas naturales en el procedimiento electrolítico. La

ausencia principal de uno de estos dos componentes (agua y oxígeno) es

adecuada para obstaculizar; por lo tanto, el acero de refuerzo no se erosiona

sensiblemente si el sólido es para todos los tiempos, ni el sólido se escurrió en

agua, a la luz del hecho de que para esta situación no hay suministro de

oxígeno. En caso de riesgo de erosión, la seguridad del cemento en este ángulo,

la conexión entre la infiltración de agua y el aire exterior, que depende del

espesor del recubrimiento y la penetrabilidad del sólido

2. El enlace de Portland cuando se hidrata descarga el hidróxido de calcio, y esto,

junto con la cercanía de otras sales básicas, le da al sólido un estado anormal

42

de basicidad (pH cercano a 13). En un medio de este tipo, los principales

resultados de la erosión electrolítica están constituidos por un marco de óxido

de oxígeno que causa un recubrimiento de película delgada en el poste de acero

y los blindados de avance. Tal es una "pasivación" del acero fortificante, y se

dice que esta película defensiva simplemente subsiste mientras que la

moderada se mantiene a pH más prominente que 11.5; es decir, si por alguna

razón el nivel de la alcalinidad del sólido se reduce bajo esta estima, la película

de pasivación se detendrá y su capacidad de protegerse contra. De acuerdo con

lo anterior, es concebible considerar que la seguridad normal que obtiene el

acero de refuerzo del sólido, a prueba de no ser influenciado por el electrolito,

es una capacidad inmediata de la respetabilidad de la película de pasivación

que cubre los polos, que puede ser modificado por diferentes actividades

perjudiciales, entre las cuales emerge la carbonatación del cemento y la

presencia de cloruros en el medio de contacto con los polos debido a su

recurrencia. (Garzón, 2013, pág. 105).

2.2.29 Ataque de sustancias ácidas.

En los procesos de deterioro del concreto que se han tratado previamente, los efectos

dañinos casi siempre son resultado de la combinación de acciones químicas y físicas;

como ejemplo, puede mencionarse el ataque de los sulfatos, que se inicia por

reacciones químicas que producen aumentos de volumen, los que a su vez generan

tensiones de carácter físico que agrietan al concreto. Sin embargo, hay casos en que el

fenómeno deteriorante obedece solamente a acciones de índole química, tal como

sucede cuando el concreto tiene contacto con una substancia ácida, en cuyo caso sufre

un ataque de naturaleza y efectos esencialmente químicos. Si el concreto contiene

agregados constituidos por rocas que no reaccionan con los ácidos, como es el caso de

numerosos agregados de peso normal, el ataque se concentra en la pasta de cemento y

conforme ésta se des integra las partículas de los agregados quedan expuestas hasta

que por falta de aglutinamiento se disgregan. Los agregados calcáreos sí reaccionan

con los ácidos, de modo que en su presencia el ataque al concreto se produce tanto en

la pasta como en los agregados, y el deterioro se manifiesta con mayor regularidad en

toda la superficie afectada. La intensidad con que una substancia ácida causa deterioro

al concreto endurecido, depende del grado de solubilidad en agua de las sales que se

43

forman como consecuencia de la reacción. Para ejemplificarlo, cabe citar los siguientes

ácidos cuya agresividad hacia el concreto cubre el intervalo usual, de mayor a menor:

El ácido clorhídrico es sumamente agresivo porque conduce a la formación de

cloruro de calcio, que es una sal muy soluble en agua.

El ácido sulfúrico es de mediana agresividad, pues forma sulfato de calcio que

es moderadamente soluble.

El ácido húmico, que suele hallarse en algunos suelos, es poco agresivo debido

a que propicia la formación de humato cálcico cuya solubilidad en agua es

reducida.

En la acción del ácido oxálico se forma oxalato cálcico, que produce una

película prácticamente insoluble sobre el concreto, que incluso lo protege del

propio ácido, y así no se manifiesta deterioro. (Garzón, 2013, pág. 108).

La profundidad del año al concreto no sólo varía con el tipo de substancia ácida, sino

también depende de la continuidad con que ocurre su aportación. Así, por ejemplo, un

ácido de acción enérgica puede ocasionar un daño superficial reducido si es aportado

en cantidad limitada, ya que ésta se con sume conforme es neutralizada por la reacción

hasta agotarse, pero si hay reposición del ácido por efecto de una aportación sostenida,

la reacción se profundiza y el ataque al concreto puede progresar hasta destruirlo

completamente. De igual modo, el efecto de un ácido débil puede pasar inadvertido si

actúa en cantidad limitada, pero en condiciones de aportación continuamente renovada

puede llegar a producir un daño considerable en el concreto afectado. El contacto de

las estructuras de concreto con ácidos muy agresivos, es una condición poco frecuente

que normalmente sólo se produce en instalaciones industriales donde se realizan

procesos que los involucran. En estos casos, es costumbre proteger con un

recubrimiento a prueba de ácidos, todas las estructuras o elementos de concreto que

puedan quedar expuestos a este tipo de ataque, tal como ocurre en la superficie interior

de las chimeneas, ya que el concreto ordinario es incapaz de resistirlo. (Garzón, 2013,

pág. 108).

2.2.30 Protección por el recubrimiento de concreto.

Una función esencial del concreto de recubrimiento, consiste en proteger a las varillas

de acero de refuerzo contra los efectos perjudiciales de agentes provenientes del

44

exterior de la estructura. Al tratarse del fenómeno de corrosión, dicha protección se

refiere a evitar, o por lo menos restringir, el acceso de aire, con sus correspondientes

agentes corrosivos (bióxido de carbono y oxígeno), agua y sales disueltas

(principalmente cloruros) la eficacia con que el concreto de recubrimiento puede

desempeñar esta función, depende sustancialmente de su permeabilidad, integridad y

espesor. La permeabilidad del concreto al agua, según se refirió en 3.8, depende en

términos generales de su porosidad, y ésta a su vez puede ser regulada normalmente

por medio de ajustes en la relación agua/cemento con que se elabora; asimismo, para

fines prácticos, puede suponerse que la permeabilidad del concreto al agua es un índice

razonablemente justo de su permeabilidad al aire, cuando éste actúa sobre el concreto

a la presión atmosférica. De esta manera, la relación agua/cemento constituye el

principal parámetro de la permeabilidad intrínseca del concreto, y de la

correspondiente resistencia que opone a ser penetrado por fluidos líquidos y gaseosos,

en particular el agua y el aire. La principal causa de corrosión del acero de refuerzo es

el deterioro de la película de pasivación y la consecuente formación de celdas de

corrosión electrolítica. (Garzón, 2013, pág. 109).

A su vez, los factores que con mayor frecuencia propician el demérito del estado de

pasivación son la carbonatación por efecto del C02 y la presencia de cloruros en alta

proporción. Ya deteriorada la pasivación del acero de refuerzo, el desarrollo del

proceso electrolítico se apoya en la existencia de agua y oxígeno. Es decir, los

principales agentes propiciatorios de corrosión del refuerzo en el concreto son el

bióxido de carbono, los cloruros, el agua y el oxígeno. El bióxido de carbono y el

oxígeno proceden normalmente del aire externo, que los conduce al penetrar en los

poros del concreto superficial. Los cloruros pueden hallarse de origen en el concreto

recién mezclado, se minimiza el riesgo de corrosión a menos que haya ingreso

adicional de cloruros provenientes del medio externo, lo cual sólo ocurre si los cloruros

se hallan disueltos en agua, de modo que al penetrar ésta en el concreto los conduce

lograr que el concreto en la estructura sea homogéneo, compacto y libre de hasta el

acero de refuerzo En resumen, lo necesario en condiciones de riesgo de corrosión, es

restringir la penetración de agua y aire a través del concreto, haciéndolo menos

permeable y para ello se requiere emplear una reducida relación agua/cemento, que

puede necesitar ser tan baja como 0.40, cuando el riesgo de corrosión es alto. (Garzón,

2013, pág. 109).

45

En la figura 18 se indica la forma como suele evolucionar el deterioro por corrosión

del acero de refuerzo en función del tiempo, en donde se definen dos etapas…:

1. Durante un lapso t1, los agentes corrosivos (C02 y ion Cl- principalmente)

penetran paulatinamente en el concreto hasta alcanzar la profundidad del acero

de refuerzo, lo cual ocurre al término del tiempo t1, y con ello se inicia el

deterioro de la película de pasivación.

2. A partir de entonces, comienza propiamente la corrosión de las varillas de

refuerzo, a una velocidad tal que al cabo de un lapso t2 se llega a un nivel de

daño significativo por este concepto. (Garzón, 2013, pág. 110).

Se dice que el lapso t1 es factible de ser predicho en función de la velocidad con que

suelen avanzar la penetración de los agentes de corrosión (carbonatación, difusión del

ion cloruro y penetración del agua) en tanto que el lapso t2 es prácticamente

impredecible porque están involucrados demasiados factores. De acuerdo con ello, si

la vida útil de la estructura se supone igual al tiempo t1, entonces el espesor del

recubrimiento de concreto debe hacerse lo suficientemente grueso para que los agentes

corrosivos demoren por lo menos el tiempo t1 para penetrarlo completamente. (Garzón,

2013, pág. 110).

Figura 18. Evolución usual del deterioro del acero de refuerzo del concreto, por

efecto de la corrosión

Fuente: Manual de Tecnología del Concreto – Sección 3

46

“La velocidad de penetración de los agentes deterioradores de la pasivación, que define

el tiempo en que éstos pueden atravesar el recubrimiento de concreto, es el resultado

del balance de dos acciones”:

El grado de intensidad, incluyendo presión, del medio externo corrosivo, que

representa la acción ofensiva.

El grado de permeabilidad del concreto, que constituye la acción defensiva.

Por consiguiente, para establecer en cada caso el espesor adecuado del

recubrimiento de concreto, es necesario evaluar ambas acciones; es decir, el

espesor del recubrimiento de concreto debe definirse en función del grado de

riesgo de que se produzca corrosión y de la relación agua/cemento con que se

elabore el concreto, o en otros términos, de las condiciones de exposición y de

la resistencia a compresión especificada en la estructura. (Garzón, 2013, pág.

110).

A modo de ejemplo, en el cuadro 1, se indican los espesores del recubrimiento de

concreto que se recomiendan en Australia para cuatro diferentes condiciones

ambientales de exposición y cinco niveles de resistencia a compresión del concreto.

Al considerar que existe similitud entre dichas condiciones ambientales y las que

prevalecen en diversas regiones de la República Mexicana, se juzga conveniente tomar

en cuenta los valores recomendados. En particular es pertinente observar que para las

estructuras de concreto que se construyen en la costa, sin llegar al extremo de tener

contacto con agua de mar, se recomienda un generoso recubrimiento y una elevada

resistencia a compresión del concreto, lo cual se justifica por el carácter corrosivo que

suele tener el ambiente marítimo, debido a su frecuentemente alto contenido de

cloruros. (Garzón, 2013, pág. 111).

47

cuadro1. Espesores mínimos recomendados del recubrimiento de concreto, en función

de las condiciones ambientales de exposición y de la resistencia a compresión del

concreto

Conceptos

Resistencia característica del concreto,

f’c, medida en cubo, kg/cm2

200 250 320 400 500

Recubrimiento mínimo (mm) en condiciones de

exposición

A1 (ambiente interior, o exterior árido, no

industrial)

20

20

20

20

20

A2 (ambiente exterior moderado, no industrial) --- 30 20 20 20

B1 (ambiente exterior tropical, no industrial,

antes 1 y 50 km de la costa) --- --- 50 40 30

B2 (ambiente exterior costero, a menos de 1 km

de la orilla del mar) --- --- --- 60+ 50+

+ Con más de 7 días de curado; preferiblemente 28 días.

Inasistencia característica del concreto, Fc,

equivalente en cilindro, kg/cm2 ++ 160 200 250 320 400

Relación agua/cemento, máxima probable 0.70 0.65 0.60 0.50 0.42

-+Aplicando un factor de conversión (aproximado) de 0.8

Fuente: Manual de Tecnología del Concreto – Sección 3, (Icaza 19956)

Cuando las condiciones de riesgo de corrosión son más severas, como es el caso de las

estructuras expuestas al contacto con sales descongelantes, agua salobre, o agua de

mar en la zona de variación de nivel, o de salpicaduras, debe darse mayor protección

al acero de refuerzo. De esta manera, sin menoscabo de la adopción de otras medidas

de protección que se juzguen necesarias, el Comité ACI 201 recomienda que el

recubrimiento mínimo sea 75 mm o 90 mm, según se utilicen las relaciones

agua/cemento 0.40 6 0.45, respectivamente. Asimismo, conviene tener presente que

para obtener en la estructura el recubrimiento mínimo requerido, es necesario

especificar un recubrimiento mayor para absorber las variaciones en menos que

normalmente se producen en la práctica constructiva. En ciertos casos se ha con-

siderado suficiente dar un exceso de 15 mm, como tolerancia al especificar el

recubrimiento para el acero de refuerzo, en estructuras de puentes donde existe riesgo

48

de corrosión por el empleo de sales descongelantes durante el invierno. (Garzón, 2013,

pág. 112).

2.2.31 Otros medios de protección de la corrosión.

Además de la protección natural que el acero de refuerzo recibe del recubrimiento de

concreto, también puede ser protegido contra la corrosión por otros medios previstos

específicamente para esta finalidad, los cuales suelen clasificarse en tres grupos:

Los tratamientos que se aplican en la superficie de la estructura en contacto

con el medio corrosivo, a fin de restringir la penetración de los agentes

promotores de la corrosión a través del concreto.

Los recubrimientos y otras técnicas que se llevan a cabo en el propio acero de

refuerzo, con objeto de inhibir su corrosión aun en presencia de los agentes

corrosivos.

Los materiales y productos que se incorporan en forma de aditivos al concreto

durante su elaboración, con el propósito de hacerlo menos penetrables por los

agentes de corrosión (bióxido de carbono, oxígeno, agua y sales disuales,

principalmente cloruros) y/o de inhibir su acción corrosiva. (Garzón, 2013,

pág. 112).

A. Tratamiento en la superficie de la estructura.

Dentro de este grupo pueden considerarse tres tipos de protección, cuya

finalidad básica es interponer un elemento de separación entre la superficie de

concreto y los agentes de corrosión que se hallan en el medio externo. Dichos

tipos de protección involucran el uso de las diferentes clases de materiales y

productos, que son: las tablas plásticas, los recubrimientos que forman una

película sobre el concreto, y los selladores que actúan por penetración en los

poros superficiales del concreto. Entre las telas plásticos, tal vez la más

empleada para este fin es la de polietileno, pero con suficiente espesor para

darle una resistencia apropiada a dicho uso. Debido a que la superficie de

concretos protegida de este modo, resultad inhabilitada para ciertas funciones,

su aplicación como barrera de protección normalmente se limita a partes de

estructuras o piezas prefabricadas de concreto que deben permanecer

enterradas a bajo agua. (Garzón, 2013, pág. 113).

49

Los recubrimientos que forman película sobre el concepto, y que actúan como

impermeabilidad de superficie o como barreras de protección, suelen tener un

amplio campo de aplicación, no solamente con el fin de reducir el riesgo de

corrosión sino también para corregir fallas de impermeabilidad en estructuras

que deben prestar servicios en contacto con agua. Debido a ello, existe una gran

variedad de materiales y productos que se emplean para este objeto,

recomendados de acuerdo con el tipo de estructura y condiciones de exposición

y servicio, y de los cuales se hace una amplia descripción en el informe del

Comité ACI 515. Procede mencionar, a modo de ejemplo de aplicación

específica de estos recubrimientos contra la corrosión, el empleo de resinas

epoxy a base de alquitrán de hulla, conforme lo especifica el U.S. Bureau of

Reclamation para la protección de tubos de concreto presforzado. (Garzón,

2013, pág. 113).

Los selladores de superficie del concreto, de uso propuesto para proteger al

acero de refuerzo contra la corrosión, están formulados específicamente para

restringir La penetración del ion cloruro (Cl-) por difusión a través del

recubrimiento de concreto. Debido a que no forman película, su empleo es

menos frecuente que el de los recubrimientos, pues no "puentean" fisuras; sin

embargo, ofrecen la ventaja sobre éstos de que no modifican el aspecto ni las

funciones de las superficies de concreto en que se aplican, lo cual resulta útil

en el caso de pisos, pavimentos y losas de concreto reforzado destinados al

tránsito vehicular. Tal es el caso de losas de puentes donde se requiere emplear

sales descongelantes durante el invierno (que a la vez son agentes de corrosión)

y cuyo frecuente deterioro prematuro por este concepto ha dado motivo a

numerosos estudios experimentales de los cuales se ha derivado el desarrollo

de productos selladores a base de silanos, de gran eficacia para inhibir la

penetración de cloruros en el concreto. (Garzón, 2013, pág. 114).

B. Protección directa al acero de refuerzo.

Esta forma de protección tiene por objeto evitar que el acero de refuerzo

experimente corrosión, aun en condiciones propicias para su desarrollo. En

términos generales pueden considerarse dos principales modos de lograrlo: ya

radiante la aplicación de un recubrimiento superficial a las varillas de refuerzo

50

o por la instalación de un sistema de protección catódica. Los recubrimientos

aplicables a las varillas pueden ser metálicos o no metálicos. Entre los

recubrimientos metálicos se distinguen dos tipos:

Las que se efectúan con metales menos "nobles" que el acero, como el

zinc del cadmio, con los cuales al ocurrir la corrosión se "sacrifica" el

metal de recubrimiento porque opera como ánodo, protegiendo así al

acero recubierto.

Los recubrimientos con metales más "nobles" que el acero, como el

cobre y el níquel, que no brindan protección de "sacrificio" y cuya

eficacia depende de la integridad del recubrimiento metálico, pues al

dañar sea éste el acero actúa como ánodo y sufre corrosión. De estos

recubrimientos metálicos, sólo se aplica comercialmente el de zinc

conforme al procedimiento de galvanizado de las varillas de refuerzo,

pero no hay una evidencia consistente de la obtención de buenos

resultados con su empleo, los cuales en particular son dudosos cuando

no todo el acero de refuerzo que se utiliza a en una misma estructura se

encuentra galvanizado. (Garzón, 2013, pág. 116).

El recubrimiento no metálico que más se emplea para proteger al acero de

refuerzo contra la corrosión, consiste en la aplicación de resina epoxy en forma

de polvo, qué se adhiere electrostáticamente a las varillas perfecta mente

limpias y previamente calentadas. Debido a que los resultados en cuanto a la

adherencia con el concreto de las varillas así tratadas suelen ser satisfactorios,

este tipo de recubrimiento es el más frecuentemente aceptado cuando se

requiere dar protección directa al acero de refuerzo; sin embargo, para

disminuir el riesgo de que se formen celdas de corrosión electrolítica, es

recomendable aplicar el recubrimiento epóxico a todo el acero de refuerzo que

se utilice en una misma estructura. (Garzón, 2013, pág. 116).

La protección catódica consiste esencialmente en hacer funcionar al acero de

refuerzo como cátodo, proveyendo un ánodo postizo en el exterior del concreto,

de modo que la corrosión se produzca en este ánodo suplementario, el cual se

designa como ánodo de "sacrificio" debido a que se consume paulatinamente y

por tanto requiere su reposición de manera periódica. Para que se cátodo, es

51

necesario que se establezca una corriente eléctrica al conectar origine la celda

de corrosión, en la cual las varillas funcionen como éstas con el ánodo externo,

para cuyo logro existen dos procedimientos:

Utilizar como ánodo un metal con potencial más alto que el acero en la

escala electroquímica, como por ejemplo magnesio, aluminio o zinc, de

modo puede ser de corriente alterna convertida a directa mediante un

rectifica que al conectar los electrodos se establezca un flujo de

electrones a través del conductor y se forme la celda de corrosión

galvánica.

Hacer fluir una corriente eléctrica directa entre el acero de refuerzo y el

ánodo suplementario, conectándolos a una fuente de energía externa,

que puede ser de corriente alterna convertida a directa mediante un

rectificador. (Garzón, 2013, pág. 117).

En el primer caso se dice que la protección catódica es mediante el uso de un

ánodo galvánico, en tanto que en el segundo es por medio de una corriente

eléctrica aplicada. Un inconveniente del método galvánico es que el ánodo se

consume con demasiada rapidez, por lo cual es necesario reponer lo con

frecuencia; mientras que con el método de corriente aplicada es posible

emplear ánodos hechos con materiales de mayor duración, como por ejemplo

el fierro colado con alto contenido de silicio, o el grafito. Sin embargo, como

ambos métodos tienen sus propios méritos, es factible la utilización de uno u

otro, dependiendo de la evaluación que en cada caso se realice. Los sistemas

de protección catódica se han utilizado con éxito para la protección del acero

de refuerzo contra la corrosión, en diversos tipos de estructuras de concreto,

bajo diferentes condiciones de exposición, entre las que destacan:

Tuberías de concreto presforzado, en contacto con medios corrosivos.

Losas de puentes y pavimentos de concreto reforzado, en donde se

requiere el uso periódico de sales descongelantes.

Plataformas marítimas para la perforación de pozos petroleros, en

donde el concreto tiene diversos grados y condiciones de exposición al

agua de mar. No obstante, es pertinente señalar que en cada caso se ha

tratado de sistemas diseñados específicamente, de acuerdo con las

52

condiciones prevalecientes, y que su ejecución exitosa ha requerido

normalmente la intervención de especialistas en la materia. (Garzón,

2013, pág. 117).

C. Utilización de aditivos en el concreto.

Las substancias o productos que se adicionan al concreto durante el mezclado,

con la finalidad específica de abatir el riesgo de que se produzca corrosión en

el acero de refuerzo, se pueden separar en dos clases de acuerdo con el modo

en que actúan:

Los que tienen la función de inhibir el desarrollo del proceso de

corrosión.

Los que mejoran la capacidad intrínseca del concreto para oponerse a

la penetración de los agentes corrosivos. (Garzón, 2013, pág. 118).

Los aditivos inhibidores de corrosión más comunes son compuestos químico

inorgánico que al ser integrados en el concreto, restringen el desarrollo de las

reacciones electroquímicas entre el acero de refuerzo y el medio que lo rodea.

Los inhibidores anódicos son substancias con gran capacidad para aceptar

electrones, de manera que en cierto modo absorben parte del flujo de iones que

se dirige al ánodo y reducen la intensidad del proceso corrosivo. Los

principales compuestos químicos de este tipo son: nitrito de calcio, nitrito de

sodio, benzoato de sodio y cromato de sodio, y se dice que el primero nitrito

de calcio es el más conocido y utilizado con resultados favorables, pues hay

información en el sentido de que con su empleo se puede retrasar el inicio de

la corrosión y hacer más lenta la velocidad con que ésta evoluciona, sin

embargo, para que la acción inhibidora de estas substancias sea eficaz,

normalmente se requiere emplearlas en elevada pro porción, la cual debe

establecerse en función del grado de corrosividad del medio externo, en

particular del contenido de cloruros. (Garzón, 2013, pág. 118).

Los inhibidores catódicos, opuestamente a los anteriores, son substancias

capaces de aceptar protones, de modo que tienden a desempeñar la función del

cátodo, inhibiendo la formación de celdas de corrosión. Debido a que muchos

de los compuestos químicos de este tipo son alcalinos (como el hidróxido de

53

sodio y el carbonato de sodio) su inclusión en el concreto incrementa el pH de

éste, con lo cual también se favorece la conservación del estado de pasivación

de las varillas de refuerzo. Por último, los inhibidores combinados

corresponden a una mezcla de substancias de los dos tipos precedentes, y se

supone que su eficacia es mayor porque sus efectos se complementan. Más

recientemente, han aparecido en el mercado otros aditivos inhibidores de

corrosión de origen orgánico (a base de aminas y esteres) cuya eficacia en este

aspecto se dice, es superior a la de los aditivos inorgánicos, y que además no

producen efectos secundarios indeseables en el concreto fresco o endurecido.

(Garzón, 2013, pág. 119).

A fin de incrementar la capacidad intrínseca del concreto para oponerse a la

penetración de los agentes de corrosión, es posible considerar también el uso

de dos tipos de aditivos: los reductores del agua de mezclado y los polvos

minerales con propiedades puzolánicas. En el primer caso, el efecto básico que

se persigue con el uso de los aditivos reductores de agua es disminuir la relación

agua/cemento que, conforme se ha mencionado repetidamente, es el medio más

práctico para regular la porosidad y la permeabilidad del concreto al agua y al

aire. De esta manera, hay información en el sentido de que al reducir la relación

agua/cemento con el uso de aditivos reductores de agua de alta eficiencia

(superfluidificantes) se incrementa la oposición del concreta a la penetración

por difusión del ion cloruro y del bióxido de carbono, con lo cual se mejora

sustancialmente su capacidad para proteger al acero de refuerzo contra la

corrosión. En cuanto al efecto de los materiales puzolánicos en este aspecto,

los juicios no siempre concuerdan, y esto puede relacionarse con la gran

variedad de características físicas y químicas de los materiales de esta índole y

con la falta de definición de bases únicas para evaluar comparativamente su

influencia en el concreto. (Garzón, 2013, pág. 120).

“En términos generales, pueden atribuirse a estos materiales las siguientes

acciones cuyos efectos se contra ponen”:

Debido a su función básica de reaccionar con el hidróxido de calcio

liberado por el cemento al hidratarse, las puzolanas tienden a reducir la

alcalinidad del concreto y con ello puede disminuir la capacidad de éste

54

para conservar el estado de pasivación del acero de refuerzo (esta

paulatina supresi6n del hidróxido de calcio por efecto de la acción

puzolánica.

Una acción paralela que suele atribuirse a las buenas puzolanas es que

modifican la estructura porosa de la pasta de cemento hidratada,

reduciendo el tamaño de los poros más grandes, con lo cual se reduce

la permeabilidad intrínseca de la pasta y se hace menos propenso el

concreto a ser penetrado por el agua y el oxígeno del aire. (Garzón,

2013, pág. 120).

Al establecer un balance entre estos efectos opuestos de las puzolanas, hay

inclinación a conceder más peso a la segunda acción que consiste en favorecer

la obtención de menor permeabilidad en la pasta de cemento y el concreto, con

la salvedad de que este beneficio sólo se obtiene con materiales de probada

actividad puzolánica. Por ejemplo, tal es el caso de la microsílice, con cuya

utilización se ha observado una sensible mejoría de la capacidad del concreto

para dar protección al acero de refuerzo contra la corrosión, debido a que

reduce la penetración de cloruros; y un efecto similar se atribuye a ciertas

cenizas volantes. Sin embargo, es oportuno enfatizar la importancia que tiene

un curado húmedo eficiente y prolongado cuando se utilizan puzolanas, pues

hubo constancia de efectos adversos producidos por el uso de cenizas volantes,

sobre la permeabilidad y la carbonatación del concreto, cuando no se le curó

adecuadamente. (Garzón, 2013, pág. 121).

2.3 Marco conceptual

2.3.1 Permeabilidad de suelos.

Los espacios vacíos o los poros entre los granos de la tierra permiten que el agua se

mueva a través de ellos. En la mecánica del suelo y el diseño del establecimiento debe

saber cuánta agua se mueve a través de la tierra en un tiempo solitario. La

penetrabilidad de las suciedades, es decir, el personal con el que pasa el agua a través

de los poros, influye decisivamente en el costo y los desafíos de numerosas cosas

productivas, por ejemplo, niños, por ejemplo, desenterramientos de arena al aire libre

sumergidos o la velocidad combinada de un enlace debajo de la pesadez de un dique,

55

en consecuencia, la importancia de su investigación y seguridad, puntos de vista que

se ejecutarán debajo.

2.3.2 La humedad en los elementos estructurales.

Esta parte trata de los planes fundamentales para comprender el enfoque hipotético

que en este momento pueden ser los problemas de filtración de agua en el subsuelo y

los componentes básicos de una casa y la valoración de sus resultados. La estrategia

que más se utiliza como parte de la formación para tratar las conclusiones a las que

permite tocar base en la hipótesis también se exhibe rápidamente. Normalmente, los

problemas identificados con la corriente de agua que penetran a través de la similitud

con el disfraz de la innovación de alojamiento.

2.3.3 Cimentaciones superficiales.

Es ese establecimiento que tiene una profundidad de establecimiento, y no es

exactamente equivalente al ancho del establecimiento b. En el momento en que el nivel

de establecimiento es cuatro veces la medida más pequeña del establecimiento. Los

establecimientos poco profundos se pueden caracterizar en tipos, según diversas ideas:

por su tipo de trabajo, por su morfología, por su forma en el diseño, etc.

2.3.4 Asentamiento de cimentaciones.

Es ese establecimiento que tiene una profundidad de establecimiento, y no es

exactamente equivalente al ancho del establecimiento b. En el momento en que el nivel

de establecimiento es cuatro veces la medida más pequeña del establecimiento. Los

establecimientos poco profundos se pueden caracterizar en tipos, según diversas ideas:

por su tipo de trabajo, por su morfología, por su forma en el diseño, etc.

2.3.5 Consolidación del suelo.

El procedimiento de combinación es un procedimiento de disminución de volumen,

que ha sido causado por una expansión de cargas en el suelo. La mayor parte del tiempo

ocurre que en medio del procedimiento de combinación, la posición relativa de las

partículas fuertes en un plano similar permanece igual; En esta línea, el desarrollo de

partículas de suelo puede ocurrir solo en el soporte vertical.

56

2.3.6 Capilaridad.

Todos los materiales registraron potencias intermoleculares. Estos pueden llamarse

unión para la instancia de poderes subatómicos interiores y adherencia para la instancia

de fascinación entre partículas de diversos materiales, historias, por ejemplo, agua y

vidrio. En la posibilidad de que los poderes de agarre entre un fluido y otro material

sean más prominentes que los poderes atrayentes intermoleculares del fluido, la

superficie del material diverso será "mojada" por el fluido. Mercurio, por ejemplo,

tiene un apego sólido; por lo tanto, mojará una cantidad única de diversos materiales.

2.3.8 Nivel freático.

Una de las más importantes contemplaciones en la mecánica del suelo es la

investigación del agua del suelo en las propiedades de la construcción. En la medida

de lo posible, las pruebas muestran cuánto puede variar el suelo de líquido fuerte a

grueso con contenido de agua. Las percepciones individuales del suelo seco y

bochornoso alrededor de los desenterramientos, a lo largo de las calles y en otro lugar,

en un amplio intervalo en sus estados distintivos. Los suelos firmes son duros,

delicados y tienden a retroceder cuando están secos, y son delicados, de plástico y

tienen tendencia a ser descubiertos cuando están húmedos. Las sucias son duraderas

para desintegrar moldes para los estados húmedo y seco individualmente.

57

CAPÍTULO III

PROCEDIMIENTOS METODOLÓGICOS DE

LA INVESTIGACIÓN

3.1 Método de investigación.

El desarrollo del trabajo de investigación es de metodología científica, es de importancia

fundamental porque los hechos se relacionan, a partir de los resultados obtenidos o nuevos

conocimientos y tengan el grado máximo de exactitud y confiabilidad. Para ello se planeó

una metodología o procedimiento ordenado que se sigue para establecer lo significativo

de los hechos y fenómenos hacia los cuales está encaminado el significado de la

investigación; se desarrolla el presente trabajo tomando en consideración los aspectos

siguientes: se basa en la teoría científica, es empírico, tiene como fundamento la duda

científica, es inferencial, es problemático – hipotético, es autocrítico y es preciso.

3.2 Características de la investigación.

3.2.1 Enfoque cuantitativo.

Porque el trabajo se desarrolla en el campo de las ciencias físico – naturales,

empleando el método deductivo varado en resultado de ensayos de laboratorio, que se

cuantifica los ensayos de laboratorio manifiestan la calidad del suelo en lo que respecta

su capacidad de carga; para con ello contrastar las características de las cimentaciones

de viviendas encontradas y que tienen diferentes patologías.

3.2.2 Nivel explicativo.

Porque el desarrollo del trabajo está dirigido a responder por las causas que originan

la presencia de patologías en las cimentaciones superficiales de La urb. Santo tomas

58

de Juliaca; dentro de lo que se establecerá sus causas y la posible solución a fin de que

las cimentaciones superficiales referidas alcancen la durabilidad deseada.

3.2.3 Tipo aplicada.

L desarrollo del presente trabajo requiere de estudio de suelos, comportamiento del

agua subterránea, capacidad de caga de suelos, entre otros aspectos, todo esto se aborda

en base al empleo de conocimientos técnicos y básicos.

3.3 Población y muestra.

La selección de la población y muestra, como en todo trabajo de construcción y

generación de problemas geotécnicos en ingeniería, el trabajo tiene las características

siguientes:

POBLACIÓN : Urbanizaciones de la ciudad de Juliaca.

MUESTRA : Urb. Santa Adriana.

ESTUDIO : En quince (15) viviendas.

ESTUDIOS ESPECÍFICOS : - Estudio de suelos.

- Análisis de estratigráfico.

- Aguas subterráneas.

- Capacidad de carga.

- Problemas estructurales en cimentaciones de

viviendas.

TIPO DE MUESTRA : No probabilística.

CLASE DE MUESTRA : Intencionada (selección de quince viviendas).

3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de información.

3.4.1 Ubicación y tipo de material de construcción de viviendas seleccionadas con

daños estructurales en la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

59

Cuadro 2. Ubicación y material de construcción de viviendas seleccionadas con daños

estructurales en la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

N° Ubicación Mz Lote N° Material construcción

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

E-2

E-2

H-2

J

D-1

J

G

E-3

B-2

E-3

C-1

C-1

A-4

H-1

I-2

1

27

3

28

3

8-A

1

6

10

10

2

4

1

1

2

C° A° y muros ladrillo















Fuente: Elaboración Propia – Febrero 2019.

3.4.2 Propiedades físicas y mecánicas de los suelos de cimentaciones superficiales

de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

Contenido natural de humedad.

Análisis granulométrico.

Límites de consistencia.

Clasificación de suelos.

Densidad seca máxima por compactación.

60

1. Contenido natural de humedad.

Cuadro 3. Resultados del ensayo de contenido de humedad de suelos de

cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad

de Juliaca

N° Ubicación Contenido natural de humedad ASTM D 2216

(W %) (W %)

1

2

3

4

5

Manzana E-2 – lote 1

Manzana H-2 – lote 3

Manzana G – lote 1

Manzana B-2 – lote 10


23.63

9.83

8.68

9.22

8.12

15 %

15 %

15 %

15 %

15 %

Promedio 14.04 15 %

Fuente: Resultados de ensayos de laboratorio de la EPIC – UANCV – Diciembre 2018.

2. Análisis granulométrico.

Cuadro 4. Resultados del ensayo de análisis granulométrico de suelos de


de Juliaca

N° Ubicación

Granulometría

Cu ASTM D 422

Cu Grava

(%)

Arena

(%)

Finos

(%)

1

2

3

4

5






48.40

48.16

47.80

40.20

46.80

44.56

46.67

49.15

50.73

39.44

7.04

5.17

3.05

9.07

13.76

2.10

1.80

1.78

1.91

1.78

1 – 3

1 – 3

1 – 3

1 – 3

1 – 3

Promedio 46.27 46.41 7.61 1.87 1 – 3


3. Límites de consistencia.

61

Cuadro 5. Resultados del ensayo de límites de consistencia de suelos de


de Juliaca

N° Ubicación Límites De Consistencia ASTM D 424

Ip (w%) LL (w%) LP (w%) Ip (w%)

1

2

3

4

5






26.40

24.37

22.09

22.14

28.63

16.19

15.62

13.27

14.01

20.53

10.22

8.62

8.81

8.13

8.10

<10.00

<10.00

<10.00

<10.0

<10.00

Promedio 24.28 15.93 8.34 <10.00


4. Clasificación de suelos.

Cuadro 6. Resultados del ensayo de clasificación de suelos de cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca

N° Ubicación

Clasificación ASTM D 2216

SUCS SUCS AASHTO

1

2

3

4

5






CL

CH

CH

CL

CH

A – 3

A – 3

A – 3

A – 3

A – 3

CL

CL

CL

CL

CL

Promedio CH y CL A – 3 CL


5. Densidad seca máxima por compactación.

62

Cuadro 7. Resultados del ensayo de densidad seca máxima por compactación de

suelos de cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la

ciudad de Juliaca

N° Ubicación

Compactación ASTM D 1557

Ds (gr/cm3) Ds (gr/cm3) COA (w %)

1

2

3

4

5






1.620

1.650

1.670

1.680

1.640

7.80

8.10

8.63

8.10

8.20

> 1.90

> 1.90

> 1.90

> 1.90

> 1.90

Promedio 1.663 8.31 > 1.90


3.4.3 Características geométricas y estructurales de las cimentaciones

superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

63

Cuadro 8. Viviendas seleccionadas con daños estructurales en la Urb. Santa Adriana

de la ciudad de Juliaca

N° Ubicación Manzana Lote

N°

Cimentación

zapatas aisl.

A = ancho

B = largo

H = peralte

Profundidad

cimentación

(mt)

Cimiento y

sobrecimiento

Niveles de

construcción

1 Urb. Sta. Adriana E-2 1

A = 1.10

B = 1.10

H = 0.40

1.25 C° ciclópeo 2


A = 1.20

B = 1.20

H = 0.50


3 Urb. Sta. Adriana H-2 3

A = 1.10

B = 1.10

H = 0.40


4 Urb. Sta. Adriana J 28

A = 1.20

B = 1.20

H = 0.40


5 Urb. Sta. Adriana D-1 3

A = 1.00

B = 1.00

H = 0.40


6 Urb. Sta. Adriana J 8-A

A = 1.30

B = 1.30

H = 0.40


7 Urb. Sta. Adriana G 1

A = 0.90

B = 0.90

H = 0.50



A = 1.00

B = 1.00

H = 0.40


9 Urb. Sta. Adriana B-2 10

A = 1.00

B = 1.00

H = 0.50



A = 1.10

B = 1.10

H = 0.40


11 Urb. Sta. Adriana C-1 2

A = 1.20

B = 1.20

H = 0.50



A = 1.30

B = 1.30

H = 0.30


13 Urb. Sta. Adriana A-4 1

A = 1.00

B = 1.00

H = 0.40



A = 1.30

B = 1.30

H = 0.45


15 Urb. Sta. Adriana I-1 2

A = 1.10

B = 1.10

H = 0.35


Fuente: Elaboración Propia – Registro Municipal Febrero 2005.

64

3.4.4 Capacidad de carga de los suelos de cimentaciones superficiales de


1. Vivienda en la manzana E-2, Lote 1.

Cuadro 9. Características geométricas y mecánicas para el ensayo de laboratorio

“corte directo” en muestras de suelos de cimentaciones superficiales de viviendas de

la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca

Datos del espécimen Espécimen 01 Espécimen 02 Espécimen 03

Inicial Final Inicial Final Inicial Final

Altura (h) (cm) 1.94 1.94 1.94

Área (A) (cm2) 35.58 35.58 35.58

Densidad Seca (yd) (gr/cm3) 1.45 1.41 1.45

Humedad (w) (%) 33.70 34.11 33.62 34.08 33.82 34.00

Esfuerzo Normal (kg/cm2) 1.00 2.00 4.00

Fuente: Ensayos de laboratorio corte directo EPIC – UANCV – Juliaca, Diciembre 2018.

Cuadro 10. Resumen de resultados de la capacidad de carga admisible de suelos de


Juliaca

Calicata

Muestra

SUCS

Cohesión

©

Angulo

Friccion

Informa

(Ø)

Fact. de Capac.

de Carga

Ancho de

Ciment.

(B)

(m)

Densidad

Natural

(gr/cc)

Profund.

Ciment.

(DI)

(m)

qu

(Tn/m2)

q Adm

F.S. (3)

(kg/cm2) Nc Nq Nr

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 1.50 15.24 0.51

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 1.80 17.38 0.58

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 2.00 18.80 0.63

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 2.30 20.93 0.70

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 2.50 22.36 0.75


65

2. Vivienda en la manzana C-1, Lote 2.


“corte directo” en muestras de suelos de cimentaciones superficiales de viviendas

de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca



Altura (h) (cm) 1.94 1.94 1.94

Área (A) (cm2) 35.58 35.58 35.58


Humedad (w) (%) 42.22 49.67 48.24 49.59 48.27 49.33





Juliaca

Calicata

Muestra

SUCS

Cohesión

©

Angulo

Friccion

Informa

(Ø)

Fact. de Capac.

de Carga

Ancho de

Ciment.

(B)

(m)

Densidad

Natural

(gr/cc)

Profund.

Ciment.

(DI)

(m)

qu

(Tn/m2)

q Adm

F.S. (3)

(kg/cm2) Nc Nq Nr

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 1.50 11.86 0.40

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 1.80 13.66 0.46

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 2.00 14.86 0.50

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 2.30 16.66 0.56

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 2.50 17.85 0.60


66

3.4.5 Valoración de sustancias químicas contaminantes, contenidas en suelos y

agua en contacto al concreto de las cimentaciones superficiales de viviendas

de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

1. Análisis del agua contaminada con sustancias químicas dañinas al

concreto de las cimentaciones superficiales de la vivienda de la manzana

H-2, lote 3 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

A. Datos de muestreo de agua

Condigo

de campo Origen de la muestra Distrito Provincia Departamento

Fecha y hora de

muestreo

M - 1 Pozo de agua subterránea

manzana H-2, lote 3 Juliaca

San

Román Puno

07 – diciembre – 2018

11:00 am

M – 2 Pozo de agua subterránea


San

Román

Puno 07 – diciembre – 2018

11:00 am



San

Román Puno


11:00 am

B. Resultados:

Parámetros químicos.

N° de muestra Cloruros

mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

334

277

264

179

194

222

144

159

158

27

34

40

Promedio 291.7 198.7 153.7 33.7



E-3, lote 6 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

67


Condigo


Fecha y hora de

muestreo


manzana E-3, lote 6 Juliaca

San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am

B. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

309

294

301

229

224

240

132

144

154

16

22

20

Promedio 301.3 231 143.3 19.3



A-4, lote 1 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.


Condigo

de

campo

Origen de la muestra Distrito Provincia Departamento Fecha y hora de

muestreo


manzana A-4, lote 1 Juliaca

San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am

68

B. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

242

259

267

121

133

136

104

112

123

32

28

26

Promedio 256 130 113 28.7

1. Análisis de suelos contaminados con sustancias químicas dañinas al



A. Datos de muestreo de suelos.

Condigo


Fecha y hora de

muestreo

M - 1 Calicata I


San

Román Puno


11:00 am

M – 2 Calicata I


San

Román


11:00 am

M – 3 Calicata I


San

Román Puno


11:00 am

B. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

279

294

277

194

205

226

162

164

167

40

42

39

Promedio 283.3 208.3 164.3 40.3



D-1, lote 3 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

69


Condigo


Fecha y hora de

muestreo

M - 1 Calicata II

manzana D-1, lote 3 Juliaca

San

Román Puno


11:00 am

M – 2 Calicata II


San

Román


11:00 am

M – 3 Calicata II


San

Román Puno


11:00 am

B. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

324

307

311

244

232

254

164

170

167

27

26

30

Promedio 314 243.3 167 27.7



C-1, lote 2 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

C. Datos de muestreo de agua

Condigo

de

campo


muestreo


manzana C-1, lote 2 Juliaca

San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am

70

D. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

242

259

267

121

133

136

104

112

123

32

28

26

Promedio 256 130 113 28.7

3.4.6 Evaluación de las resistencias en compresión del concreto en estructuras

dañadas de las cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa


1. Ubicación de la vivienda : Manzana E-2

: Lote 1.


compresión del concreto en estructuras dañadas de las cimentaciones



Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

E-2

E-2

E-2

E-2

E-2

E-2

1

1

1

1

1

1

10

10

10

10

10

10

184

184

184

184

184

184

130

138

141

150

144

145

5

5

5

5

5

5

70.65

75.00

76.63

81.52

78.26

78.80

Promedio 184 141.33 76.81

Fuente: Ensayos de laboratorio EPIC – UANCV – 2016.

2. Ubicación de la vivienda : Manzana H-2

: Lote 3.

71





Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

H-2

H-2

H-2

H-2

H-2

H-2

3

3

3

3

3

3

10

10

10

10

10

10

175

175

175

175

175

175

145

156

131

142

159

148

11

11

11

11

11

11

82.86

49.14

74.86

81.14

90.86

84.57

Promedio 175 146.83 83.90


3. Ubicación de la vivienda : Manzana G.

: Lote 1.





Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

G

G

G

G

G

G

1

1

1

1

1

1

10

10

10

10

10

10

163

163

163

163

163

163

142

134

139

133

148

141

11

11

11

11

11

11

87.12

82.21

85.28

81.60

90.80

86.50

Promedio 163 139.50 85.58


72

4. Ubicación de la vivienda : Manzana B-2.

: Lote 10.





Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

B-2

B-2

B-2

B-2

B-2

B-2

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

182

182

182

182

182

182

133

141

148

143

135

131

9

9

9

9

9

9

73.08

77.47

81.32

78.57

74.18

71.98

Promedio 182 138.50 76.09


5. Ubicación de la vivienda : Manzana H-1.

: Lote 1.





Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

H-1

H-1

H-1

H-1

H-1

H-1

1

1

1

1

1

1

10

10

10

10

10

10

189

189

189

189

189

189

145

149

160

147

151

141

7

7

7

7

7

7

76.72

78.84

84.66

77.78

79.89

74.60

Promedio 189 148.83 78.74


73

6. Ubicación de la vivienda : Manzana I-2.

: Lote 2.





Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculado

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

I-2

I-2

I-2

I-2

I-2

I-2

2

2

2

2

2

2

10

10

10

10

10

10

193

193

193

193

193

193

150

144

156

151

150

148

10

10

10

10

10

10

77.72

74.61

80.83

78.24

77.72

76.68

Promedio 193 149.83 77.63


74

CAPÍTULO IV

ANALISIS DE RESULTADOS

4.1 Características estructurales de las viviendas seleccionadas de la Urb. Santa


Las viviendas de la Urb. Santa Adriana se han construido sobre terrenos húmedos, gran

parte del área de lotización esta sobre rellenos de materiales que procede de demoliciones

de construcciones de adobe y de vías por lo que no están debidamente compactadas y

tienen capacidades de cargas bajas, se observa que las estructuras sobre todo zapatas

cimientos y sobre cimientos son atacadas por la humedad superficial y subterránea.

Las características de la construcción de viviendas se describen a continuación:

4.1.1 Construcción de cimientos y sobrecimientos corridos en construcciones de

ladrillo en la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

Aproximadamente en la zona en estudio se tiene un 70% de viviendas de material

noble y con muros de ladrillo. Las características fundamentales de estas

construcciones son las siguientes:

Cimientos y sobrecimientos de piedra asentada con barro.

Cimentación de concreto ciclópeo y sobrecimiento de piedra asentada con

mortero.

Cimentación de piedra y sobrecimiento de concreto ciclópeo.

Construcciones de dos pisos y mayores.

Construcciones con deficiente mano de obra.

Muros de dimensiones exageradas en altura y en longitud.

75

Elementos estructurales, como columnas, vigas mal distribuidas y mal

dimensionadas.

Construcciones sobre rellenos en altura considerable sin compactación

adecuada.

Presencia de asentamientos prematuros en construcciones sobre rellenos.

Cimientos y sobrecimientos construidos sobre rellenos y aguas superficiales

contaminadas.

Niveles de vías e interiores de construcciones inciertas.

Construcciones sobre rellenos sin compactación, expuestas a asentamientos

excesivos.

Cimientos y sobrecimientos sin protección contra agentes químicos de

destrucción.

En la actualidad el área de estudio, tiene grandes áreas de agua superficiales

estancadas, con flora y fauna silvestre activa, áreas que se vienen rellenando

paulatinamente, donde o se ha definido los niveles de vías, que deben servir para

establecer los niveles en el interior de las construcciones.

4.1.2 Análisis de diseños de cimientos y sobrecimientos corridos en la Urb. Santa


Efectuado la visita de estudio a la zona determinada, se ha detectado las siguientes

características de diseño en cimientos y sobrecimientos corridos de muros de ladrillo

y adobe.

Dimensiones inadecuadas sin estudio de suelos.

No se tiene relación de niveles de vías e interior de construcciones.

Alturas de rellenos no determinadas.

A. Dimensiones inadecuadas.

Especificaciones.

Las dimensiones en alturas y volúmenes de cimientos y sobrecimientos

deben serlas adecuadas, en función de las dimensiones en longitud y

altura de muros.

76

Recomendaciones.

El ancho, altura y longitud de sobrecimientos, debe efectuarse en

función de los suelos y las dimensiones de muros.

B. Sin estudio de suelos.

Especificación.

La capacidad portante de los suelos donde se ubican los cimientos y

sobrecimientos, influye en sus dimensiones y características.

Recomendaciones.

Se tiene ensayos de laboratorio básicos, como clasificación de suelos

y/o granulometría, que ayudan a establecer el tipo de suelos y facilita

las dimensiones a determinar en cimientos y sobrecimientos.

C. Relación de niveles de vías y construcciones.

Especificaciones.

Para determinar los niveles de piso terminado en los interiores de las

construcciones, los niveles de vías deben estar determinados; lo que

también facilitará las dimensiones de los sobrecimientos sobre todo y

se pueda proteger a los muros. Otro aspecto importante es el control de

humedad subterránea en los ambientes del primer piso.

Recomendaciones.

Los niveles de piso terminados de áreas libres y habitantes en el primer

piso deben ser mayores a los niveles de las vías para el control de la

humedad.

D. Alturas de rellenos controladas.

Especificaciones.

En todo diseño de nuevas áreas urbanizables, después de la

determinación de vías; se debe establecer los niveles que

fundamentalmente están referidos a las tapas de buzones del sistema de

desagüe.

77

Recomendaciones.

Las alturas de relleno, deben ser controladas, estos deben ser efectuados

con suelos apropiados y procesos de compactación adecuaos, para

evitar asentamientos considerables y la aparición de grietas en

elementos estructurales y muros.

4.2 Características de ubicación y tipo de material de construcción de viviendas

seleccionadas con daños estructurales en la Urb. Santa Adriana de la ciudad de

Juliaca.

La muestra considerada es de quince (15) viviendas, que se ubican en diferentes manzanas

de la urbanización, lo que se detalla a continuación.

Cuadro 19. Ubicación y material de construcción de viviendas seleccionadas con

daños estructurales en la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

N° Ubicación Mz Lote N° Material construcción

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

Urb. Santa Adriana

E-2

E-2

H-2

J

D-1

J

G

E-3

B-2

E-3

C-1

C-1

A-4

H-1

I-2

1

27

3

28

3

8-A

1

6

10

10

2

4

1

1

2
















Fuente: Elaboración Propia – Febrero 2019.

78

4.3 Propiedades físicas y mecánicas de los suelos de cimentaciones superficiales de


Para determinar las propiedades físicas y mecánicas se efectuaron los siguientes

ensayos de suelos en laboratorio.

Contenido natural de humedad.

Análisis granulométrico.

Límites de consistencia.

Clasificación de suelos.

Densidad seca máxima por compactación.

Los resultados de cada ensayo se muestran a continuación.

1. Contenido natural de humedad.

Este ensayo se ha efectuado tomando en cuenta lo siguiente:

Se ha considerado cinco (5) ensayos.

La profundidad de extracción de la muestra fue de 0.90 mt.

Los resultados se muestran a continuación.

Cuadro 20. Resultados del ensayo de contenido de humedad de suelos de


de Juliaca

N° Ubicación Contenido natural de humedad ASTM D 2216

(W %) (W %)

1

2

3

4

5






23.63

9.83

8.68

9.22

8.12

15 %

15 %

15 %

15 %

15 %

Promedio 14.04 15 %


Análisis de resultados.

El contenido natural de humedad promedio de suelos en las cimentaciones

deben de ser conocidas.

79

El contenido de humedad de suelos de cimentaciones se efectúa

cumpliendo las especificaciones emanadas por la norma ASTM D 2216.

El contenido promedio de humedad determinada en los suelos de

cimentaciones de viviendas de la Urb. Santa Adriana es 14.04 %.

El contenido óptimo humedad promedio de la densidad seca máxima en un

proceso de compactación de suelos de cimentaciones de la Urb. Santa

Adriana es de 8.31 %.

Efectuado la comparación del contenido óptimo de humedad del suelos de

8.31 % y el contenido de humedad del mismo suelo de 14.04 %, lo que

hace entender que los suelos de cantera tienen humedad normal.

2. Análisis granulométrico.





Cuadro 21. Resultados del ensayo de análisis granulométrico de suelos de


de Juliaca

N° Ubicación

Granulometría

Cu ASTM D 422

Cu Grava

(%)

Arena

(%)

Finos

(%)

1

2

3

4

5






48.40

48.16

47.80

40.20

46.80

44.56

46.67

49.15

50.73

39.44

7.04

5.17

3.05

9.07

13.76

0.01

4.18

4.18

3.26

4.18

1 – 3

1 – 3

1 – 3

1 – 3

1 – 3

Promedio 46.27 46.41 7.61 3.87 1 – 3



El análisis granulométrico de suelos de las cimentaciones, se efectúa


80

El valor de la granulometría promedio es de 46.27% de suelos gruesos, del

46.41% de suelos medianos y 7.61% de suelos finos, con un coeficiente de

uniformidad (Cu) de 3.87.

Tomando en consideración la noma ASTM D 422, establece para suelos

de cimentaciones superficiales el coeficiente de uniformidad (Cu)

establece valores entre 1 y 3; y el valor de 3.87 hace entender que el suelos

es de mala gradación y no recomendable para suelos de cimentaciones.

3. Límites de consistencia.





Cuadro 22. Resultados del ensayo de límites de consistencia de suelos de


de Juliaca

N° Ubicación Límites De Consistencia ASTM D 424

Ip (w%) LL (w%) LP (w%) Ip (w%)

1

2

3

4

5






26.40

24.37

22.09

22.14

28.63

16.19

15.62

13.27

14.01

20.53

10.22

8.62

8.81

8.13

8.10

<10.00

<10.00

<10.00

<10.0

<10.00

Promedio 24.28 15.93 8.34 <10.00



Los límites de consistencia de suelos para cimentaciones superficiales, se

efectúa cumpliendo las especificaciones emanadas por la norma ASTM D

424.

El valor promedio alcanzados es de: limite liquido (LL) 24.28%. Limite

plástico (Lp) 15.93%, índice de plasticidad (Ip) 8.34%.

81

Tomando en consideración la norma ASTM D 424, establece para suelos

de cimentaciones superficiales un índice de plasticidad (Ip) menor del

10%; lo que hace entender que el suelo no es recomendable para

cimentaciones superficiales.

4. Clasificación de suelos.





Cuadro 23. Resultados del ensayo de clasificación de suelos de cimentaciones


N° Ubicación

Clasificación ASTM D 2216

SUCS SUCS AASHTO

1

2

3

4

5






CL

CH

CH

CL

CH

A – 3

A – 3

A – 3

A – 3

A – 3

CL

CL

CL

CL

CL

Promedio CH y CL A – 3 CL



La clasificación de suelos para cimentaciones superficies, se efectúa


El tipo de suelos promedio alcanzados en el sistema unificado de

clasificación de suelos (SUCS) es “CL”.


de cimentaciones superficiales según el sistema unificado de clasificación

de suelos (SUCS) de GW o SW; por tanto los suelos CH y CL hace

entender que estos suelos no son recomendables para cimentaciones

superficiales.

82

5. Densidad seca máxima por compactación.




El equipo empleado es el que corresponde a Proctor modificado.


Cuadro 24. Resultados del ensayo de densidad seca máxima por compactación de

suelos de cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la

ciudad de Juliaca

N° Ubicación

Compactación ASTM D 1557

Ds (gr/cm3) Ds (gr/cm3) COA (w %)

1

2

3

4

5






1.620

1.650

1.670

1.680

1.640

7.80

8.10

8.63

8.10

8.20

> 1.90

> 1.90

> 1.90

> 1.90

> 1.90

Promedio 1.663 8.31 > 1.90



La densidad seca máxima de suelos de cimentaciones superficiales, se

efectúa cumpliendo las especificaciones emanadas por la norma ASTM D

1557.

El valor promedio alcanzados en la compactación efectuadas con el equipo

Proctor modificado es de 1.663 gr/cm3.


de cimentaciones superficiales una densidad seca máxima mayor de 1.60

gr/cm3, por tanto el valor de 1.663 gr/cm3, hace entender que es un suelo

poco recomendable para cimentaciones superficiales.

83

4.4 Inventario de las características geométricas y estructurales de las

cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb. Santa Adriana de la

ciudad de Juliaca.

Las construcciones de viviendas en a Urb. Santa Adriana son de concreto armado y

muros de albañilería, de uno y de dos pisos por lo general; los elementos estructurales

considerados son de cimentación con zapatas aisladas, columnas, vigas, losas de

concreto, muros de ladrillo asentadas con mortero y escaleras de concreto armado; con

las características siguientes:

Suelos de cimentaciones con material no clasificado con escaso compactación.

Cimentación con zapatas aisladas de concreto armado.

Cimientos y sobrecimientos de concreto ciclópeo.

Construcción de uno y de dos niveles.

Relación de niveles de piso terminado del primer piso y de pavimentos

deficientes.

Ambientes con interiores de dimensiones exageradas.

Interior de habitaciones del primer nivel con exceso de humedad producido por

el fenómeno de ascensión capilar de las aguas subterráneas.

Notorio contenido de suelos y aguas en la cimentación contaminada con

sustancias químicas.

Se ha seleccionado quince (15) viviendas para el presente estudio, cuyas características

geométricas de las viviendas se muestran a continuación.

84

Cuadro 25. Viviendas seleccionadas con daños estructurales en la Urb. Santa Adriana

de la ciudad de Juliaca


N°

Cimentación

zapatas aisl.

A = ancho

B = largo

H = peralte

Profundidad

cimentación

(mt)

Cimiento y

sobrecimiento

Niveles de

construcción


A = 1.10

B = 1.10

H = 0.40



A = 1.20

B = 1.20

H = 0.50



A = 1.10

B = 1.10

H = 0.40


4 Urb. Sta. Adriana J 28

A = 1.20

B = 1.20

H = 0.40


5 Urb. Sta. Adriana D-1 3

A = 1.00

B = 1.00

H = 0.40


6 Urb. Sta. Adriana J 8-A

A = 1.30

B = 1.30

H = 0.40


7 Urb. Sta. Adriana G 1

A = 0.90

B = 0.90

H = 0.50



A = 1.00

B = 1.00

H = 0.40


9 Urb. Sta. Adriana B-2 10

A = 1.00

B = 1.00

H = 0.50



A = 1.10

B = 1.10

H = 0.40



A = 1.20

B = 1.20

H = 0.50



A = 1.30

B = 1.30

H = 0.30


13 Urb. Sta. Adriana A-4 1

A = 1.00

B = 1.00

H = 0.40



A = 1.30

B = 1.30

H = 0.45


15 Urb. Sta. Adriana I-1 2

A = 1.10

B = 1.10

H = 0.35


Fuente: Elaboración Propia – Registro Municipal Febrero 2005.

85

4.5 Capacidad de carga de los suelos de cimentaciones superficiales de viviendas de

la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

Una de las características de los suelos de cimentación es que en toda la extensión de la

Urb. Santa Adriana está constituido por rellenos de suelos no clasificados y sin

compactación alguna; tomando en cuenta los ensayos de laboratorio efectuados y tomando

en consideración el sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS) los suelos

corresponde al tipo CH y CL que se interpreta como suelos finos. Seguidamente tomando

en consideración el análisis granulométrico la conformación por el tamaño de sus

partículas en los suelos de cimentación están distribuidos en un promedio del 46.27% en

partículas granulares, 46.41 % en arenas y 7.61 % de suelos finos; seguidamente en lo que

respecta a los límites de conciencia, el limite líquido (LL) es de 24.28 %, el limite plástico

(Lp) es de 15.93 y el índice de plasticidad (Ip) de 8.34. Referente a la capacidad de carga

determinada de los suelos de cimentación, por medio del ensayo “corte directo” en tres

lugares de la zona donde se ubica las construcciones de viviendas seleccionadas en la Urb.

Santa Adriana de la ciudad de Juliaca, tiene las ubicaciones siguientes:

Vivienda en la manzana E-2, Lote 1.

Vivienda en la manzana C-1, Lote 2.

Los resultados del ensayo “corte directo” se muestran a continuación.

3. Vivienda en la manzana E-2, Lote 1.


“corte directo” en muestras de suelos de cimentaciones superficiales de viviendas de

la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca



Altura (h) (cm) 1.94 1.94 1.94

Área (A) (cm2) 35.58 35.58 35.58


Humedad (w) (%) 33.70 34.11 33.62 34.08 33.82 34.00



86

Luego se efectúa el cálculo de capacidad portante de zapatas cuadradas, siendo los

resultados los siguientes:



Juliaca

Calicata

Muestra

SUCS

Cohesión

©

Angulo

Friccion

Informa

(Ø)

Fact. de Capac.

de Carga

Ancho de

Ciment.

(B)

(m)

Densidad

Natural

(gr/cc)

Profund.

Ciment.

(DI)

(m)

qu

(Tn/m2)

q Adm

F.S. (3)

(kg/cm2) Nc Nq Nr

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 1.50 15.24 0.51

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 1.80 17.38 0.58

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 2.00 18.80 0.63

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 2.30 20.93 0.70

C - 01

CH 0.1368 16.09 13.76 4.97 1.85 2 1.43 2.50 22.36 0.75


4. Vivienda en la manzana C-1, Lote 2.


“corte directo” en muestras de suelos de cimentaciones superficiales de viviendas

de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca



Altura (h) (cm) 1.94 1.94 1.94

Área (A) (cm2) 35.58 35.58 35.58


Humedad (w) (%) 42.22 49.67 48.24 49.59 48.27 49.33



87

Luego se efectuó el cálculo de capacidad portante de zapatas cuadradas, siendo los

resultados los siguientes:



Juliaca

Calicata

Muestra

SUCS

Cohesión

©

Angulo

Friccion

Informa

(Ø)

Fact. de Capac.

de Carga

Ancho de

Ciment.

(B)

(m)

Densidad

Natural

(gr/cc)

Profund.

Ciment.

(DI)

(m)

qu

(Tn/m2)

q Adm

F.S. (3)

(kg/cm2) Nc Nq Nr

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 1.50 11.86 0.40

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 1.80 13.66 0.46

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 2.00 14.86 0.50

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 2.30 16.66 0.56

C - 01

CH 0.0566 16.41 14.06 5.14 1.97 2 1.17 2.50 17.85 0.60



Los ensayos de capacidad de carga en suelos de cimentaciones de la

vivienda de la manzana E-2, lote 1 y la vivienda de la manzana C-1 lote

2 manifiesta las características siguientes:

Densidad natural : De 1.15 gr/cm3 hasta 1.45 gr/cm3.

Capacidad admisible : De 0.40 gr/cm2 hasta 0.75 gr/cm2.

Las cimentaciones de manera generalizada son zapatas aisladas de

forma cuadrada, los que son de dimensiones insuficientes.

La densidad natural es baja, lo que permite deducir que los suelos de

cimentación son pésimos para obras de cimentación.

En las cimentaciones futuras, debe de tomarse en cuenta diseñar

cimentaciones con zapatas combinadas y zapatas conectadas.

88

4.6 Análisis y valoración de sustancias químicas contaminantes, contenidas en

suelos y agua en contacto al concreto de las cimentaciones superficiales de


4.6.1 Análisis y valoración de sustancias químicas contaminantes, contenidas en

el agua en contacto al concreto de las cimentaciones superficiales de




H-2, lote 3 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.


Condigo


Fecha y hora de

muestreo



San

Román Puno


11:00 am



San

Román


11:00 am



San

Román Puno


11:00 am

B. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

334

277

264

179

194

222

144

159

158

27

34

40

Promedio 291.7 198.7 153.7 33.7

89




C. Datos de muestreo de agua

Condigo


Fecha y hora de

muestreo



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am

D. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

309

294

301

229

224

240

132

144

154

16

22

20

Promedio 301.3 231 143.3 19.3



A-4, lote 1 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

E. Datos de muestreo de agua

Condigo

de

campo


muestreo



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am

90

F. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

242

259

267

121

133

136

104

112

123

32

28

26

Promedio 256 130 113 28.7

4.6.1.1 Discusión de resultados del análisis de agua de las cimentaciones de

viviendas seleccionadas en a Urb. Primavera.

Efectuado el análisis químico del agua contaminada en contacto con las

cimentaciones de viviendas seleccionadas, se tomara en cuenta la presencia de

siguientes sustancias químicas:

Cloruros.

Sulfatos.

Ácidos.

Magnesio.

Las cantidades promedio máximas corresponden a:

Cloruros, 301.30 mg/l, en la vivienda de la manzana E-3, lote 6.

Sulfatos, 231.00 mg/l, en la vivienda de la manzana E-3, lote 6.

Ácidos 153.70 mg/l, en la vivienda de la manzana H-2, lote 3.

Magnesio, 33.70 mg/l, en la vivienda de la manzana H-2, lote 3.

4.6.2 Análisis y valoración de sustancias químicas contaminantes, contenidas en

suelos en contacto al concreto de las cimentaciones superficiales de





91


Condigo


Fecha y hora de

muestreo

M - 1 Calicata I


San

Román Puno


11:00 am

M – 2 Calicata I


San

Román


11:00 am

M – 3 Calicata I


San

Román Puno


11:00 am

B. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

279

294

277

194

205

226

162

164

167

40

42

39

Promedio 283.3 208.3 164.3 40.3



D-1, lote 3 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

C. Datos de muestreo de suelos.

Condigo


Fecha y hora de

muestreo

M - 1 Calicata II


San

Román Puno


11:00 am

M – 2 Calicata II


San

Román


11:00 am

M – 3 Calicata II


San

Román Puno


11:00 am

92

D. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

324

307

311

244

232

254

164

170

167

27

26

30

Promedio 314 243.3 167 27.7



C-1, lote 2 de la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

G. Datos de muestreo de agua

Condigo

de

campo


muestreo



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am



San

Román Puno


12:00 am

H. Resultados:



mg/L

Sulfatos

(mg/l)

Ácidos

(mg/l)

Magnesio

(mg/l)

M - 1

M – 2

M – 3

242

259

267

121

133

136

104

112

123

32

28

26

Promedio 256 130 113 28.7

93

4.6.2.1 Discusión de resultados del análisis en el suelo de las cimentaciones de

viviendas seleccionadas en a Urb. Santa Adriana.

Efectuado el análisis químico del agua contaminada en los lugares establecidos

se ha encontrado las siguientes sustancias químicas:

Cloruros.

Sulfatos.

Ácidos.

Magnesio.

Las cantidades promedio máximas corresponden a:

Cloruros, 314.00 mg/l, en la vivienda de la manzana D-1, lote 3.

Sulfatos, 243.30 mg/l, en la vivienda de la manzana D-1, lote 3.

Ácidos 167.00 mg/l, en la vivienda de la manzana D-1, lote 3.

Magnesio, 40.30 mg/l, en la vivienda de la manzana E-2, lote 27.

4.6.3 Descripción del ataque de cloruros, sulfatos, ácidos y magnesio al concreto

de cimentaciones de viviendas seleccionadas de la Urb. Primavera.

4.6.3.1 Ataque por cloruros al concreto.

La corrosión del acero de refuerzo presente en el concreto, se origina por la presencia

exclusiva de oxígeno y humedad en las proximidades de las barras, pero la existencia

de cloruros libres en el medio que las rodea es un desencadenante del proceso. En el

agua de mar, en su estado normal, se puede encontrar un amplio rango de

concentraciones de sales disueltas, casi siempre con una proporción constante de un

constituyente a otro; las concentraciones son más bajas en las aguas frías o templadas

que en las cálidas y resultan especialmente altas en zonas de aguas con tasas excesivas

de evaporación diurna. Al acarrear la brisa marina importantes contenidos de humedad

que lleva en sí cloruros, las estructuras que no están en contacto directo con el agua de

mar, sufren igualmente su accionar. (Rivva, 2010, pág. 79)

1. Procedimientos de control del ataque cloruros al concreto.

La pasta bien hidratada contiene de 15% a 30% de hidróxido de calcio por peso

de cemento, siendo éste el responsable de la alcalinidad del concreto y de la

formación de la película de óxido gamma férrico sobre la superficie del acero.

94

También contribuye a inhibir la corrosión del acero el aluminato tricálcico que al

combinarse con los cloruros forma compuestos no solubles de cloroaluminato

cálcico, reduciendo el contenido de cloruros libres que promueven el proceso de

corrosión. La experiencia de diversos laboratorios demuestra que, a mayor

contenido de aluminato tricálcico, mejor es el comportamiento de la pasta para

inhibir la corrosión. Así, un cemento que contenía 9.5% de C3A mejoró 1.62 veces

su comportamiento respecto a otro que contenía 2.8%, también se han probado

cementos con 9%, 11% y 14% de C3A, mejorando su comportamiento en 1.75;

1.93; y 2.45 veces respectivamente en relación con el que contenía sólo 2.8%.

(Rivva, 2010, pág. 79)

2. Estructuras de concreto dañadas.

Existen dos etapas en el proceso de afectación; en la de iniciación no se aprecia el

daño a simple vista, y se han de emplear técnicas apoyadas en análisis e

indicadores químicos. En la de propagación, el daño se manifiesta a través de

fisuras paralelas al acero de refuerzo, acompañadas de manchas de color rojizo;

en casos extremos se observan desprendimientos del recubrimiento y una

disminución del área útil de la barra. Cual quiera que sean la causa y avance del

daño, es esencial determinar su extensión y averiguar si la estructura posee la

calidad suficiente para una reparación sana y elegir el tipo y extensión de ésta.

Este es el paso más delicado, en el cual se requiere un profundo conocimiento de

la materia y un juicio maduro por parte del ingeniero. Si el daño es resultado de

una exposición moderada sobre un concreto de calidad inferior, su reemplazo por

otro de calidad suficiente asegurará buenos resultados. Por otra parte, si es un

concreto de buena calidad el que ha sido destruido, el problema se torna más

complejo dado que se requerirá un concreto de calidad superior. (Rivva, 2010,

pág. 79)

4.6.3.2 Ataque por sulfatos al concreto.

Pueden encontrarse en el suelo o disueltos en las aguas freáticas adyacentes a las

estructuras de concreto, sulfatos de sodio, potasio, calcio, o magnesio, los cuales

pueden atacarlo, siendo los responsables de algunos de los más destructivos ataques al

concreto. Estos suelos y aguas son conocidos como "alcalinos", siendo potencialmente

peligrosos. El ataque es acompañado por una expansión debida a la formación de

95

productos de reacción sólidos cuyo volumen es mayor que el de los sólidos que entran

en la reacción. El concreto que está expuesto a sulfatos, usualmente en el suelo o en

aguas freáticas, puede desintegrarse en sólo unos pocos años debido a una reacción

física o química, o ambas. El concreto sometido a suelos secos conteniendo sulfatos,

no es atacado. Pero puede ocurrir desintegración severa si el concreto

inapropiadamente proporcionado es expuesto a agua que contiene sulfatos disueltos, o

a alternancias frecuentes de mojado y secado por las aguas con sulfatos. Las sales de

sulfato en solución ingresan al concreto y atacan a los materiales cementantes. Si la

evaporación tiene lugar en la superficie expuesta al aire, los iones de sulfato pueden

concentrarse cerca de la superficie e incrementar el potencial capaz de originar

deterioro. Este es un problema especialmente importante en zonas áridas. (Rivva,

2010, pág. 80)

El sulfato de calcio puede reaccionar con el aluminato de calcio hidratado presente en

la pasta para formar etringita, con fórmula 3Ca0.AI203.3CaS04.31 H20, dando por

resultado un incremento en el volumen sólido originando expansión y agrietamiento

del concreto. La etringita, para formarse, requiere de la presencia de aluminato

tricálcico, único de los compuestos del cemento que reduce la resistencia del concreto

al ataque por sulfatos. (Rivva, 2010, pág. 80)

1. Acción corrosiva.

Las soluciones al 0.5% de sulfatos de sodio, magnesio o potasio pueden atacar

fuertemente al concreto. Los sulfatos de calcio, magnesio o sodio, pueden

reaccionar con el aluminato tricálcico y la cal libre del cemento para formar

sulfoaluminato, con desarrollo de un gran aumento de volumen y expansión y

agrietamiento del concreto. A fines del siglo XIX, Michaelis demostró que la

causa principal del ataque desintegrante de las soluciones de sulfatos era la

reacción entre los aluminatos y el sulfato con formación de sulfoaluminato de

calcio, una sal doble de baja solubilidad. Esta sal tiene un alto contenido de agua

de cristalización, pudiendo experimentar gran aumento de volumen el cual origina

gran presión, agrietamiento y destrucción. Shelton demostró que el sulfoaluminato

para formarse requiere de la presencia de aluminato tricálcico, único de los

compuestos del cemento que reduce la resistencia del concreto al ataque por

sulfatos. Igualmente encontró que la adición de sulfato de calcio a los silicatos

96

tricálcico y bicálcico da lugar a la formación de yeso, con velocidad de reacción

más o menos rápida; en tanto que si la solución es añadida al aluminato tricálcico

se forman rápidamente cristales de sulfoaluminato de calcio, apareciendo

inmediatamente después el aluminato cálcico hidratado. (Rivva, 2010, pág. 81)

2. Control del daño por sulfatos al concreto.

El daño puede manifestarse como un descascaramiento superficial progresivo que,

en ciclos repetidos de humedad y temperatura, puede llegar a la desintegración

total del concreto si éste es de pobre calidad. Para controlarlo se recomienda:

Mezclas ricas.

Cemento Tipo II o Tipo V de acuerdo al contenido de sulfatos.

Contenidos de C3A menores del 5%.

Relaciones agua-cemento máximas de 0.45. Resistencia en compresión no

menor de 350 kg/cm2 a los 28 días.

Empleo de adiciones puzolánicas para disminuir la permeabilidad.

Empleo de aditivos plastificantes previo control de sus efectos.

Curado adecuado en calidad y tiempo.

Drenaje adecuado para disminuir la posibilidad de ingreso de humedad.

(Rivva, 2010, pág. 81)

Para exposiciones muy severas, de más de 10,000 ppm como sulfato en agua, o

más de 2% en peso como sulfato presente en el suelo como S04, se recomienda,

además de lo ya indicado:

Cemento Tipo V más adición puzolánica.

Relación agua-cementante máxima de 0.40. Resistencia en compresión

mínima de 350 kg/cm2 a los 28 días.

Empleo de un aditivo superplastificante. (Rivva, 2010, pág. 81)

3. Reducción de la permeabilidad al concreto.

Como ya se indicó, el concreto que está expuesto a sulfatos, usualmente en el

suelo o en aguas freáticas, puede desintegrarse en sólo unos cuantos años debido

a la reacción física o química, o ambas. El concreto sometido a suelos secos

conteniendo sulfatos no será atacado. Pero puede ocurrir desintegración severa si

97

el concreto inapropiadamente proporcionado es expuesto a agua que contiene

sulfatos disueltos, o a alternancia frecuente de mojado y secado por las aguas con

sulfatos. Igualmente se ha mencionado que, en vez de destruir el concreto

disolviendo los componentes, los sulfatos reaccionan químicamente con otros

componentes para formar un mineral expansivo que descompone el concreto.

Debido a que el hidróxido de calcio es uno de los componentes involucrados en

la reacción, la resistencia a sulfatos puede mejorarse convirtiendo este

componente en el CSH químicamente más resistente. Cuando existen frecuentes

ciclos de mojado y secado en un ambiente con sulfatos, la desintegración también

puede ser causada por el crecimiento de cristales de sales de sulfato, que es un

fenómeno físico. Ya sea que el mecanismo de desintegración sea físico o químico,

la permeabilidad reducida mejora la resistencia a los sulfatos no permitiendo la

entrada de soluciones de éstos. (Rivva, 2010, pág. 82)

4. Protección del ataque por sulfatos al concreto.

Cuando se considera un fuerte ataque de los sulfatos se recomienda la protección

del concreto mediante revestimientos impermeables al agua, dado que este último

elemento es el vehículo del agente agresivo.

Características generales a los diversos recubrimientos son:

Resistir las agresiones de las soluciones de sulfatos. Ser homogéneos. Las

juntas deben ser compatibles química y mecánicamente con la capa de

revestimiento.

Mantener adherencia con el concreto durante el tiempo de servicio

previsto.

Adecuada durabilidad considerando además del ataque del sulfato, los

problemas que pueden presentarse debido a la abrasión, estabilidad

química, al aire y la luz, deformaciones en el tiempo, etc. (Rivva, 2010,

pág. 82)

4.6.3.3 Ataque por ácidos al concreto.

El concreto del cemento portland no resiste bien los ácidos. La velocidad con la que

estos destruyen al concreto depende de:

98

La resistencia de la pasta a acidas y su concentración.

La temperatura de la solución del ácido.

Las condiciones de exposición, ya sea que se trate de soluciones acidas estáticas

o movibles.

La solubilidad de los productos de reacción. (Rivva, 2010, pág. 82)

La pasta, material silico -calcareo, con pH del orden de 13, es susceptible al ataque de

cualquier vapor de ácido o acido líquido, por débil que sea este. Entre los ácidos

inorgánicos, el clorhídrico origina cloruro cálcico, el cual es muy soluble; la acción

del ácido sulfhídrico produce sulfato cálcico, que se precipita como yeso; y el ácido

nítrico, da como resultado nitrato de calcio, también muy soluble. Con los ácidos

orgánicos, sucede algo similar, por ejemplo, la acción del ácido láctico produce

lactatos cálcicos y el ácido acético da lugar al acetato cálcico. No existe los concretos

resientes a los ácidos y por ello, deben protegerse de su acción mediante barreras

impermeables y resistentes que eviten el contacto directo. (Rivva, 2010, pág. 83)

1. Características del ataque de ácidos al concreto.

El concreto no resiste los ácidos y la velocidad con que estos destruyen el concreto

depende de:

a) La resistencia a los ácidos y su concentración.

b) Temperatura de la solución del ácido.

c) Condiciones de exposición, soluciones estáticas o móviles.

d) Solubilidad de los productos de reacción. (Rivva, 2010, pág. 83)

Entre los que atacan al concreto se encuentran los ácidos sulfúrico, nítrico,

sulfuroso, hidriclorhidrico, hidrofluorhidrico, clorhídrico, las aguas provenientes

de las minas, industrias, corrientes montañosas. O fuentes minerales, que pueden

contener o formar ácidos; las turbas que por oxidación pueden producir ácido

sulfúrico, y los ácidos orgánicos de origen industrial. (Rivva, 2010, pág. 83)

2. Factores que influyen en el ataque de ácidos al concreto.

Entre los factores que aceleran o agravan el ataque químico por ácidos al concreto

se encuentran:

99

Alta porosidad, responsable de la alta capacidad de absorción de agua;

permeabilidad; y vacíos.

Grietas y separación debidas a concentración de esfuerzos o a choque

térmico.

Lechadas y penetración de líquidos debidos a flujo de líquidos;

empozamientos; o presión hidráulica. (Rivva, 2010, pág. 83)

Entre los factores los cuales mitigan o demoran el ataque se encuentran:

Los concretos densos, logrados debido a un adecuado proporcionamiento

de las mezclas; una reducción en el contenido de agua; un incremento en

el contenido de material cementante; aire incorporado; adecuada

consolidación; curado efectivo.

La reducción de los esfuerzos de tención en el concreto mediante el empleo

de refuerzos de tensión de diámetro adecuado y correctamente colocad;

inclusión de adiciones puzolanas para controlar o suprimir la elevación de

temperatura; colocación de juntas adecuadas.

Un diseño estructural adecuado a fin de minimizar las áreas de concreto

y/o turbulencia; así como colocación de membranas y sistemas de barreras

de protección para reducir la penetración. (Rivva, 2010, pág. 84)

En relación con los procedimientos indicados para mitigar o demorar los ataques

químicos por ácidos al concreto, debe recordarse que:

Las proporciones de la mezcla y el mezclado y procesamiento del concreto

fresco determinan su homogeneidad y densidad.

Los procedimientos de curado inadecuado dan por resultado agrietamiento

y/o asilamiento.

La resistencia al agrietamiento depende de la resistencia y capacidad de

deformación del concreto.

El movimiento de sustancias deletéreas transportadas por el agua

incrementa las reacciones que dependen tanto de la incrementa las

reacciones que dependen tanto de la cantidad de agua como de la velocidad

de flujo.

El concreto el cual va a estar expuesto frecuentemente a agentes químicos

100

ácidos conocidos por producir rápido deterioro deberá ser protegido con

un sistema de barrera protectora químicamente resistente. (Rivva, 2010,

pág. 84)

4.7 Inventario y evaluación de las resistencias en compresión del concreto en

estructuras dañadas de las cimentaciones superficiales de viviendas de la Urb.

Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

1. Ubicación de la vivienda : Manzana E-2

: Lote 1.

Resistencia del concreto en columna sin daño alguno, para considerarlo

como base de comparación, determinada con el esclerómetro: 184

kg/cm2.

Determinación de las resistencias en compresión del concreto en

lugares con daños estructurales en las cimentaciones de vivienda en

referencia.





Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

E-2

E-2

E-2

E-2

E-2

E-2

1

1

1

1

1

1

10

10

10

10

10

10

184

184

184

184

184

184

130

138

141

150

144

145

5

5

5

5

5

5

70.65

75.00

76.63

81.52

78.26

78.80

Promedio 184 141.33 76.81



La resistencia en compresión de diseño del concreto, considerada como

patrón tiene el valor de 184 kg/cm2, registrada en una parte superior de

101

la columna no dañada de la vivienda.

La resistencia promedio en compresión del concreto en cimentaciones

superficiales dañadas es de 141.33 kg/cm2.

La disminución de resistencia del concreto dañado significa un 23.19%

por la presencia de sulfatos, cloruros, ácidos y magnesio como

elementos químicos contaminantes en agua y suelos de cimentaciones

en la vivienda seleccionada.

2. Ubicación de la vivienda : Manzana H-2

: Lote 3.



kg/cm2.


lugares con daños estructurales en la vivienda en referencia.





Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

H-2

H-2

H-2

H-2

H-2

H-2

3

3

3

3

3

3

10

10

10

10

10

10

175

175

175

175

175

175

145

156

131

142

159

148

11

11

11

11

11

11

82.86

49.14

74.86

81.14

90.86

84.57

Promedio 175 146.83 83.90






102







3. Ubicación de la vivienda : Manzana G.

: Lote 1.



kg/cm2.







Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

G

G

G

G

G

G

1

1

1

1

1

1

10

10

10

10

10

10

163

163

163

163

163

163

142

134

139

133

148

141

11

11

11

11

11

11

87.12

82.21

85.28

81.60

90.80

86.50

Promedio 163 139.50 85.58







103






4. Ubicación de la vivienda : Manzana B-2.

: Lote 10.



kg/cm2.







Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

B-2

B-2

B-2

B-2

B-2

B-2

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

182

182

182

182

182

182

133

141

148

143

135

131

9

9

9

9

9

9

73.08

77.47

81.32

78.57

74.18

71.98

Promedio 182 138.50 76.09








104





5. Ubicación de la vivienda : Manzana H-1.

: Lote 1.



kg/cm2.







Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculada

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

H-1

H-1

H-1

H-1

H-1

H-1

1

1

1

1

1

1

10

10

10

10

10

10

189

189

189

189

189

189

145

149

160

147

151

141

7

7

7

7

7

7

76.72

78.84

84.66

77.78

79.89

74.60

Promedio 189 148.83 78.74









105




6. Ubicación de la vivienda : Manzana I-2.

: Lote 2.



kg/cm2.







Nro.

Total

de Golpes

f’c

Diseño

kg/cm2

f’c

Calculado

kg/cm2

Edad

Años %

1

2

3

4

5

6

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

Cimentación

I-2

I-2

I-2

I-2

I-2

I-2

2

2

2

2

2

2

10

10

10

10

10

10

193

193

193

193

193

193

150

144

156

151

150

148

10

10

10

10

10

10

77.72

74.61

80.83

78.24

77.72

76.68

Promedio 193 149.83 77.63










106



4.7.1 Análisis de resultados de evaluación de resistencia en compresión del

concreto en estructuras de cimentación de viviendas seleccionadas de la

Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

Las resistencias del concreto en las estructuras de cimentaciones seleccionadas en al

Urb. Primavera, han sido afectadas por la presencia de cloruros, sulfatos, ácidos y

magnesio; en el sentido de que estas sustancias encontradas en el agua y suelos de las

cimentaciones antes referidas, en el sentido que ha disminuido. Lo que significa que

la resistencia del concreto en la parte superior de columnas comparadas con la

resistencia del concreto registrada en la parte del daño estructural de las cimentaciones,

esta última es menor por lo que en cada vivienda es posible establecer porcentualmente

esta disminución de resistencia. A continuación se efectúa un cuadro resumen de ña

variación de disminución de la resistencia s del concreto detalladas anteriormente.

Cuadro 36. Resumen de resistencia en compresión de concreto en estructuras

N° Ubicación Manzana Lote f'c en columnas

(kg/cm2)

f'c en cimentaciones

(kg/cm2)

f'c

Disminución

%

1

2

3

4

5

6

Urb. Sta Adriana

Urb. Sta Adriana

Urb. Sta Adriana

Urb. Sta Adriana

Urb. Sta Adriana

Urb. Sta Adriana

E-2

H-2

G

B-2

H-1

I-2

1

3

1

10

1

2

184

175

163

182

189

193

141.33

146.83

139.50

138.50

148.83

149.83

23.19

16.10

14.42

23.91

21.26

22.27

Fuente: Ensayos de laboratorio EPIC – UANCV – Diciembre 2018.

La disminución de resistencia en compresión del concreto por la presencia de cloruros,

sulfatos, ácidos y magnesio en el concreto de las cimentaciones de las viviendas

seleccionadas ha disminuido en cantidades del 14.42 % a 23.19 %. Entendiéndose

como preocupante el ataque de tales sustancias químicas al concreto.

107

4.7.2 Inventario de daños estructurales en cimentaciones de viviendas

seleccionadas en la Urb. Santa Adriana de la ciudad de Juliaca.

Para esto se ha seleccionado diez (10) viviendas, que tienen mayores daños

estructurales, lo que se detallan a continuación:

Vivienda : 01

Ciudad: Juliaca Urb.: Santa Adriana

Cuadra : 02 Lote: 1

N° Pisos: 02 Muros: Ladrillo Techo: Losas C°

Ítem Clasificación

Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)

Incidencia de riesgo

1 Microfisuras:

E < 0,05 mm 4.0 ml 6.0 ml 15 ml

En general carecen de

importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm 4.0 ml 0.9 ml ---

En general son poco peligrosas,

salvo en ambientes agresivos, en

los que pueden favorecer la

corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm 1.6 ml 0.6 ml ---

Estas son las fisuraciones que

pueden, tener repercusiones

estructurales de importancia

4

Grietas:

0.4 < ancho < 1.0

mm

--- --- ---

Existe reducción en la capacidad

sismo resistente. Debe

desocuparse el edificio, proceder

a una rehabilitación temporal.

5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

--- --- ---

Existe una reducción importante

en la capacidad sismo resistente.

6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---

Deberá procederse a una

evaluación definitiva urgente,

para determinar si se procede a la

demolición.

Vivienda : 02


Cuadra : 02 Lote: 2

N° Pisos: 02 Muro: Ladrillo Techo: Losas


Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm 3.5 ml 5.1 ml 12 ml


importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm 2.6 ml 0.9 ml ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm 1.6 ml 0.6 ml ---




4

Grietas:

0.4 < ancho < 1.0

mm

--- --- ---



108



5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

--- --- ---



6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Vivienda : 03


Cuadra : 02 Lote: 03



Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm 4.8 ml 5.2 ml 15 ml


importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm 3.5 ml 0.80 ml ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm 2.5 ml 0.9 ml ---




4

Grietas:

0.4 < ancho < 1.0

mm

--- --- ---





5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

--- --- ---



6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Vivienda : 04





Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm --- --- --- En general carecen de

importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm --- --- ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm --- --- 0.9 ml




4 Grietas: --- 8.90 ml 0.60 ml Existe reducción en la capacidad


109

0.4 < ancho < 1.0

mm



5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

--- --- ---



6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Vivienda : 05





Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm --- --- ---


importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm --- --- ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm --- --- ---




4

Grietas:

0.4 < ancho < 1.0

mm

--- 3.5 ml 6.8 ml





5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

4.8 ml 2.2 ml ---



6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Vivienda : 06





Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm 4.5 ml 6.2 ml 15 ml


importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm 3.5 ml 1.8 ml ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm 2.5 ml 1.5 ml ---




4 Grietas: --- --- --- Existe reducción en la capacidad


110

0.4 < ancho < 1.0

mm



5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

--- --- ---



6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Vivienda : 07





Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm 4.5 ml 5.5 ml 15 ml


importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm 3.5 ml 1.7 ml ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm 2.5 ml 1.5 ml ---




4

Grietas:

0.4 < ancho < 1.0

mm

--- --- ---





5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

--- --- ---



6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Vivienda : 08





Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm --- --- ---


importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm --- --- ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm --- --- 2.70 ml




4 Grietas: --- 12 ml 2.45 ml Existe reducción en la capacidad


111

0.4 < ancho < 1.0

mm



5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

2.80 ml 1.00 ml ---



6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Vivienda : 09





Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm --- --- ---


importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm --- --- ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm --- --- 2.88 ml




4

Grietas:

0.4 < ancho < 1.0

mm

1.6 ml 1.50 ml 2.95 ml





5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

--- --- --- Existe una reducción importante


6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Vivienda : 10





Cimentación

Metrado

(ml)

Columna

Metrado

(ml)

Muros

Metrado

(ml)


1 Microfisuras:

E < 0,05 mm 4.5 ml 4.2 ml 14 ml


importancia

2 Fisuras:

0,1 < e < 0,2 mm 4.5 ml 0.8 ml ---




corrosión.

3 Macrofisuras

0,2 <e > 0,4 mm 2.5 ml 1.5 ml ---




4 Grietas: --- --- --- Existe reducción en la capacidad


112

0.4 < ancho < 1.0

mm



5

Fractura:

1.0 < ancho < 5.0

mm

--- --- --- Existe una reducción importante


6 Dislocación:

ancho > 5.0 mm --- --- ---




demolición.

Análisis y discusión de resultados.

En las viviendas seleccionadas los daños estructurales en cimentaciones

seleccionados corresponde en su mayor a microfisuras, (E < 0.05 mm), fisuras

(0.1 < e > 0.4 mm).

Estos daños estructurales corresponden a la consecuencia de baja capacidad de

carga de los suelos de cimentación, que corresponden a rellenos de suelos no

clasificados con compactación deficiente.

De igual manera se manifiesta que las cimentaciones consideradas en la

totalidad de viviendas son de zapatas aisladas, al respecto debieron considerase

zapatas conectadas y/o combinadas, a fin de distribuir las cargas vivas y

muertas de la vivienda en un mayor área de contacto.

113

Conclusiones y Recomendaciones

Conclusiones

Primera.- Las propiedades físicas y mecánicas de los suelos de cimentación son

bajas, de igual forma la capacidad de carga del suelos; es así que en el

contenido natural de humedad tiene u valor promedio de

14.04%compardo con el contenido óptimo de agua de que es de 3.81 %

es alto; respecto al análisis granulométrico el valor del coeficiente de

uniformidad (Cu) promedio es de 3.87, debido estar entre 1 a 3; respecto

a los límites de consistencia especialmente al índice de plasticidad (Ip)

promedio es de 8.34% que un valor aceptable; respecto a la clasificación

de suelos los análisis alcanzan a CH y CL, pudiendo ser CL.

Segunda.- Respecto a la capacidad de carga los dos ensayos efectuados tienen

valores bajos entre 0.40 kg/cm2 a 0.75 kg/cm2; a los que corresponde

zapatas combinadas y zapatas conectadas.

Tercera.- En el inventario de características geométricas de cimentaciones las

viviendas seleccionadas han considerado zapatas aisladas de dimensiones

de 1.00 x 1.00 mt, los que compatibilizados con la capacidad de carga del

suelos de 0.40 kg/cm2 a 0.75 kg/cm2 son bajas, debiendo considerase

zapatas de 2.00 x 2.00 mt o zapatas combinadas o zapatas conectadas que

son las que corresponde al tipo de suelos encontradas.

Cuarta.- El deterioro estructural de las cimentaciones de concreto armado de las

viviendas están también en la contaminación química de los suelos y el

agua en las cimentaciones que contienen cloruros, sulfatos, ácidos y

magnesio que han originado las disminución considerable en más de 25

% de las resistencia en compresión del concreto.

114

Recomendaciones.

Recomendaciones.

Primera.- La determinación de peropiedades mecánicas físicas y el conocimiento

del perfil estratigráfico en los suelos de cimentaciones de viviendas,

influye determinantemente en el tipo de viviendas de urbanizaciones

marginales como es el caso del presente estudio; donde sus propietarios

son delimitados de recursos económicos, se debe de contar con un

apoyo de asistencia técnica por parte del estado, en forma general, es

decir en todo nuestro país, para contribuir a viviendas sociales más

seguras.

Segunda.- Para el control de problemas geotécnicos en las cimentaciones de

viviendas, como es el caso de las cimentaciones de viviendas

seleccionadas de la Urb. santa Adriana de la ciudad de Juliaca, debe

efectuarse un estudio minucioso en los suelos de cimentación, dentro

de lo que debe establecer la capacidad de carga de los suelos y con este

información diseñar el tipo de cimentaciones según las características

de la vivienda a construir.

Tercera.- Las características geométricas y estructurales de las cimentaciones

superficiales de viviendas den la Urb. marginales de la ciudad de

Juliaca, como es el caso de ña Urb. Santa Adriana; debe ser respuesta

inevitable a la capacidad de carga determinada para cada vivienda, es

decir que el ancho, largo, peralte y accesos en columnas y otros

elementos de cimentaciones serán propias en cada vivienda y no

comunes como sucede en la Urb. del presente estudio.

Tercera.- La protección a problemas geotécnicos en las cimentaciones

superficiales en viviendas sociales, como es el caso de la Urb. Santa

Adriana está en efectuar un minucioso estudio de suelos para determinar

la capacidad de carga, características geométricas y estructurales

apropiadas a cada vivienda, calidad de materiales apropiadas, procesos

115

constructivos eficientes y protección de estructuras de las cimentaciones

con diversas tecnologías existentes en la actualidad.

116

Referencias Bibliográficas.

Ávila, M. (2003). Durabilidad del Concreto. Ediciones UNI.

Berry y Reid. (1993). Mecánica de Suelos. Editorial McGraw-Hill, primera edición.

Braja M. (2002). Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. Editorial THOMSON

LEARNIN, primera edición.

Braja, M. (2006) Principio de Ingeniería de Cimentaciones, 5a. ed. Ed. THOMSON.

México.

Bowles, J. (1982). Propiedades Geofísicas de los Suelos, editorial McGraw Hill,

impresión ediciones Lerner Ltda., Bogotá D.C.

Calavera, J. (2003). Patologías de Estructuras de Concreto Armado. INTEMAC –

España.

Delgado, V. (2002) Ingeniería de Fundaciones. Ed. E.C. Ing. Colombia.

Fernández I, C. (1982) Mejoramiento y Estabilización de Suelos. LIMUSA. México.

Fundación Wikimedia, (2013), Enciclopedia Web Multilingüe. CALIFORNIA –

EE.UU.

Gonzales, M. (2002) La Corrosión del Concreto. Editorial ASOCEN – Perú.

Icaza, A. (1995), Efectos de un Aditivo sobre las Propiedades del Concreto. Ediciones

UNI - Perú.

Jiménez, J. y De Justo, J. (1980). Mecánica de Suelos y Cimentaciones, tomo I.,

editorial Rueda, Madrid.

Juárez, E. y Rico, A. (1979). Mecánica de Suelos, Tomo I, Editorial LIMUSA.

117

Juárez, E y Rico, A. (1995) Mecánica de Suelos, Tomo II. Editorial LIMUSA.

Juárez, E. y Rico, A. (1995) Mecánica de suelos, Tomo III. Flujo de agua en suelos.

Editorial LIMUSA.

Lambe, T. y Whitman, R. (1990). Mecánica de Suelos, Editorial LIMUSA, México

D.F.

118

ANEXOS

tesis estudio de problemas geotÉcnicos en las

Documents