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Artículo Científico ‘‘DETERMINACIÓN / EVALUACIÓN DE LAS PATOLOGÍAS DEL CONCRETO DE LAS VEREDAS DE LA URBANIZACIÓN SAN RAFAEL, DISTRITO DE NUEVO CHIMBOTE, 2 014’’ ‘‘DETERMINATION / EVALUATION OF DISEASES OF CONCRETE SIDEWALKS OF URBANIZATION SAN RAFAEL, DISTRICT OF NUEVO CHIMBOTE, 2 014’’ Autor: Miguel Angel Guzmán Loyola Institución: Universidad Católica Los Ángeles de Chimbote – Facultad de Ingeniería – Escuela Profesional de Ingeniería Civil.

RESUMEN La presente tesis tiene como objetivo determinar y evaluar las patologías del concreto para obtener el índice de integridad estructural del pavimento y la condición operacional de la superficie de las veredas de la urbanización San Rafael, distrito de Nuevo Chimbote, provincia del Santa, departamento de Ancash, Julio 2 014. La evaluación se realizó utilizando fichas del Método PCI, además de la estadística según los datos del nivel de severidad en cada tipo de daño; de esta manera observamos que el tipo de daño que más afecta a las veredas de la urbanización San Rafael son: descascaramiento de juntas y descascaramiento de esquina.Finalmente y según los resultados obtenidos, se ha realizado un amplio análisis de los resultados y concluimosque las veredas de la urbanización San Rafael tienen un pavimento en estado bueno, con un PCI ponderado igual a 55.69. Las fallas encontradas fueron del tipo funcional, que no afectan al tránsito normal de peatones, pues no causan daños estructurales.Y posteriormente se dan las recomendaciones acerca de la investigación. Palabras clave: Condición operacional del concreto, índice de integridad estructural y patologías del concreto.

ABSTRACT This thesis aims to identify and evaluate the specific pathology index for pavement structural integrity and operational surface condition of the paths of urbanization San Rafael, Nuevo Chimbote district, Santa province, department of Ancash , July 2014. The evaluation was performed using PCI chips Method, as well as statistical data on the level of severity for each type of injury; thus we see that the type of damage that most affects the paths of urbanization San Rafael are: spalling joint and spalling corner. Finally, according to the results, has conducted an extensive analysis of the results and sidewalks concluimosque urbanization San Rafael have a pavement in good condition, with a weighted PCI equal to 55.69. The faults found were the functional type, which do not affect the normal pedestrian traffic; they do not cause structural damage. And subsequently give recommendations about research. Keywords: Operational condition of concrete, index structural integrity and pathologies of the concrete.

INTRODUCCÓN El desarrollo alcanzado por el país en los últimos años se sintetiza en el desarrollo de las ciudades y su infraestructura vial, el distrito de Nuevo Chimbote de la provincia del Santa no es ajeno a esta realidad y esto nos obliga a tomar en cuenta la evaluación del estado actual de los veredas. Normalmente se han diseñado las veredas para un nivel de durabilidad estructural en promedio de 20 años, sin embargo podemos observar que se adolece de un buen pavimento ya que en muchas de ellas al año de su construcción ya aparecen pequeñas fisuras y en otros casos pulimento de agregados, lo que hace ver que hay problemas de orden constructivo, de materiales, de supervisión y de la falta de un buen mantenimiento, tal es así que en la mayoría de las obras públicas se encuentran con patologías a temprana edad. Es importante acotar que se conoce como periodo de diseño de una vereda o de cualquier otra obra civil al periodo de tiempo que debe cumplir la obra sin ninguna patología. Se menciona esto; ya que podemos apreciar muchas obras públicas que se deterioran muy rápido esto ocasiona perdida de dinero por una obra que en poco tiempo presenta diferentes tipos de patologías lo que no ocurriría si pensáramos en un buen mantenimiento y uso de las obras. Ante la necesidad de lograr que las veredas en la urbanización San Rafael del distrito de Nuevo Chimbote se desarrollen con calidad y sobretodo se garantice su durabilidad, es necesario evaluar el estado de las construcciones actuales de las veredas, y la determinación del número de calles afectadas por alguna patología del concreto, de esta manera identificar cual es la patología que más predomina en las veredas. En este sentido el presente trabajo se desarrolló aplicando la metodología del PCI (Índice de Condición de Pavimento), para determinar un valor (de 0 a 100), el mismo que indicara su estado. La metodología de trabajo fue del tipo evaluativo visual y a través de una ficha técnica de evaluación.

BASES TEORICAS PAVIMENTO: Un pavimento está constituido por un conjunto de capas superpuestas, relativamente horizontales, que se desempeñan y construyen técnicamente con materiales apropiados y adecuadamente compactados. Estas estructuras estratificadas se apoyan sobre la subrasante de una vía obtenida por el movimiento de tierras en el proceso de exploración y que han de resistir adecuadamente los esfuerzos que las cargas repetidas del tránsito le transmite durante el periodo para la cual fue diseñada la estructura del pavimento. (1) CLASIFICACIÓN DE LOS PAVIMENTOS: Pavimentos Articulados: Están compuestos por una capa de rodadura que está elaborada con bloques de concreto prefabricados, ubicada sobre una capa delgada de arena, la cual a su vez, se apoya sobre una capa de base granular, o directamente sobre la sub-rasante. (2) Pavimentos Flexibles: Reciben este nombre ya que pueden flexionarse o dicho de otra manera son maleables. Estos pavimentos se encuentran sostenidos sobre un par de capas flexibles y de base granular. (3) Pavimentos Semirrígidos: Es aquel en el que se combinan tipos de pavimentos diferentes, es decir, pavimentos flexibles y pavimentos rígidos, normalmente la capa rígida está por debajo y la capa flexible por encima. (4) Pavimentos Rígidos: Se compone de losas de concreto hidráulico que en algunas ocasiones presenta un armado de acero. El concreto absorbe gran parte de los esfuerzos que las ruedas de los vehículos ejercen sobre el pavimento, mientras que en el pavimento flexible este esfuerzo es transmitido hacia las capas inferiores (Base, Sub-base y Subrasante). (5)

VEREDAS: Una vereda es una acera (la parte de la vía urbana que está situada a los costados de la calle y que permite el tráfico de peatones). La vereda, en este sentido, es el camino peatonal que se ubica entre la línea de edificación y la calle. (6) PATOLOGÍAS EN VEREDAS: Patología es el estudio de las enfermedades en su amplio sentido, es decir, como procesos o estados anormales de causas conocidas o desconocidas. Diferentes mecanismos pueden dar origen a las mismas manifestaciones patológicas. Causas y efectos de las principales manifestaciones patológicas. (7) ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO: El Índice de Condición del Pavimento (PCI, por su sigla en inglés Pavement Condition Index) se constituye en la metodología más completa para la evaluación y calificación objetiva de pavimentos, flexibles y rígidos, dentro de los modelos de Gestión Vial disponibles en la actualidad. El PCI es un índice numérico que varía desde cero, para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien para un pavimento en perfecto estado. El cálculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual de la condición del pavimento en el cual se establecen clase, severidad y cantidad de cada daño presenta. El PCI se desarrolló para obtener un índice de la integridad estructural del pavimento y de la condición operacional de la superficie. La información de los daños obtenida como parte del inventario ofrece una percepción clara de las causas de los daños y su relación con las cargas o con el clima. (8)

MATERIALES Y MÉTODOS El Tipo de investigación fue descriptiva, no experimental y de corte transversal. Para la presente investigación la población estuvo dada por la delimitación geográfica de la urbanización San Rafael del distrito de Nuevo Chimbote; Se seleccionaron de manera conjunta, el porcentaje y cantidades de patologías encontradas en las calles a estudiar con el propósito de realizar un promedio en el análisis. Y así realizar el cuadro de cálculo del tipo de patología que presenten en su mayoría dichas veredas de la urbanización San Rafael del distrito de Nuevo Chimbote Se utilizó la Evaluación Visual y toma de datos a través de formulario como instrumento de recolección de datos en la muestra según el muestreo establecido. La evaluación de la condición incluyó los siguientes aspectos: Manual de Daños del PCI con los formatos correspondientes y en cantidad suficiente para el desarrollo de la actividad. Ficha de identificación de daños. Para el desarrollo del método del PCI se utilizó una hoja de cálculo con el programa Microsoft Excel para el procesamiento de los datos.

RESULTADOS Unidad de Muestra U1: Av. Brasil 1

INDICE DE CONDICION DE PAVIMENTO

100 90 80 70 60 50 40 30

16.63

20 10 0 1

2

3

GRÁFICO Nº 01: PCI de la Av. Brasil 1.

PATOLOGIAS 100.00%

Descascaramiento de Junta Descascaramiento de Junta Descascaramiento de Esquina Descascaramiento de Esquina Desconchamiento

90.00% 80.00% 70.00%

Desconchamiento 60.00%

Pulimento de Agregados Pulimento de Agregados Pulimento de Agregados Parcheo (Grande)

50.00% 40.00%

Grieta Lineal

30.00%

Grieta Lineal 20.00%

Escala Grieta de Esquina

10.00%

Grieta de Esquina 0.00% TIPO DE DAÑO

GRÁFICO Nº 02: Densidad de las Patologías en la Av. Brasil 1. DISCUSIÓN

DISCUCIÓN  Agrupando los resultados desde la unidad de muestra U1 hasta la unidad de muestra U20, se presenta un PCI promedio de 55.69, lo que corresponde a un pavimento BUENO.  El mayor valor de PCI lo tiene la unidad de muestra U14 (Calle 10), igual a 87.72 y de condición excelente. Mientras que el menor PCI lo tiene la unidad de muestra U1 (Av. Brasil 1) de 16.63, encontrándose en condición MUY MALO.  Del siguiente gráfico se pueden apreciar 6 diferentes niveles de severidad que afectan al pavimento rígido; los que son: Muy Malo, Malo, Regular, Bueno, Muy Bueno, Excelente. El primer y mayor porcentaje es el de 45 % del total de unidades de muestras inspeccionadas presentando un nivel de severidad Regular; el segundo es el de 20 % presentando un nivel de severidad Muy Bueno; el tercero con un 15 % presentando un nivel de severidad Bueno, el cuarto con un 10 % presentando un nivel de severidad Malo y finalmente con la menor cantidad de porcentaje encontramos igualados con un 5 % presentando un nivel de severidad Excelente y Muy Malo.

CONDICIÓN DEL PAVIMENTO EN LAS VEREDAS DE LA URB. SAN RAFAEL - NUEVO CHIMBOTE - JULIO 2014

10%

45%

5%

EXCELENTE

5% 20%

MUY BUENO 15%

BUENO REGULAR MALO MUY MALO

GRÁFICO Nº 03: Resultados de la Condición del Pavimento.

 Del análisis de las 20 Unidades de Muestra se puede apreciar:  Valor Máximo de la Densidad: 84.62% de la muestra U17 (Calle 13), tipo de falla: descascaramiento de esquina de severidad Baja.  Valor Mínimo de la Densidad: 1.79% de la muestra U15 (Calle 11), tipo de falla: grieta lineal de severidad Baja.  Valor Máximo del VR.: 26.54 de la muestra U1 (Av. Brasil 1), tipo de falla: grieta de esquina de severidad Alta.  Valor Mínimo del V.R.: 0.17 de la muestra U6 (Calle 2), tipo de falla: retracción de severidad Baja. En conclusión las fallas más frecuentes encontradas en las distintas unidades de muestra son: descascaramiento de junta y descascaramiento de esquina tanto con un nivel de severidad medio y bajo. Este tipo de deterioro del pavimento, se localizaron en todas las unidades de muestra inspeccionadas. Finalmente, podemos concluir que las veredas de la urbanización San Rafael, del distrito de Nuevo Chimbote; tuvieron un responsable y buen proceso constructivo ya que considerando que fueron construidas hace aproximadamente 20 años y tomando todas las unidades de muestra para calcular un PCI ponderado de 55.69, esto nos dice que el estado del pavimento es bueno.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: (1) Montejo A. Ingeniería de pavimentos para carreteras. 2ed. Bogotá: Universidad Católica de Colombia Ediciones y Publicaciones; 2002. (2) Sandoval S. Pavimentos articulados. Obras Civ [seriada en línea]. 2009 [citado 15 Ago 2014];

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http://udesobrasciviles.blogspot.com/2009/04/pavimentos-articulados.html (3) Tipos de pavimentos. Tiposde [seriada en línea] 2014 [citado 27 Ago 2014]; [1 página]. Disponible en: http://www.tiposde.org/construccion/659-tipos-de-pavimentos/ (4) Pavimentos rígidos y semirrígidos. Ing Civ [seriada en línea] 2012 [citado 27 Ago 2014];

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http://ingenieriacivilapuntes.blogspot.com/2012/02/pavimentos-rigidos-ysemirrigidos.html (5) Centeno O. Pavimentos rígidos. Pav Ríg [seriada en línea]. 2010 [citado 10 Sep 2014]; [1 página]. Disponible en: http://oswaldodavidpavimentosrigidos.blogspot.com/ (6) Definición de vereda. Definic [seriada en línea]. 2008 [citado 10 Sep 2014]; [1 página]. Disponible en: http://definicion.de/vereda/ (7) Niño J. Patología. Notic [seriada en línea]. 2009 Sep [citado 14 Sep 2014]; [5 páginas]. Disponible en: http://www.parametro-sas.com/ED96.pdf (8) Vásquez L. Manual PCI para pavimentos asfalticos y de concreto en carreteras. Manizales: 2002.

ANEXOS ANEXO Nº 01: PANEL FOTOGRÁFIO Fotografías de exploración de campo en la urbanización San Rafael, distrito de Nuevo Chimbote, provincia del Santa, departamento Ancash.

FOTO Nº 01: Toma panorámica de la Av. Brasil, en donde podemos apreciar los paños de 2 m. de ancho

FOTO Nº 02: Paño de la vereda de la Av. Brasil con presencia de grietas lineales (longitudinales) y pulimento de agregados. Esta zona es muy transitada por los peatones, debido a eso la presencia de dichas patologías.

FOTO Nº 03: Una de las fallas más comunes que se pudo encontrar a lo largo del estudio en la zona, es la del parche grande, debido a que en esta zona se realizaron mantenimiento en los servicios de agua potable.

FOTO Nº 04: Presencia de grieta lineal (longitudinal) en los paños de la unidad de muestra U4 (calle 1). También podemos apreciar desnivel entre losas (Escala).

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