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• Nayla Gisell Espinoza

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INFORME N° 01: PILAR DE PUENTE

1. ANTECEDENTES 1.1

Ubicación de la obra    

Departamento: Lambayeque Provincia: Chiclayo Distrito: Reque Valle: Chancay – Lambayeque

Rio Chancay – Lambayeque Geografía El río Chancay-Lambayeque nace en la laguna de Mishacocha con el nombre de quebrada Mishacocha (cerros Coymolache y los Callejones) a una altitud de 3.800 m, discurriendo su cauce en dirección este a oeste. [Escriba texto]

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A partir del repartidor La Puntilla, el río se divide en tres cursos: Canal Taymi (al norte), río Reque (al sur), y entre ambos el río Lambayeque. Solamente el río Reque desemboca en el océano Pacífico, al norte del Puerto de Eten, mientras que los otros dos ramales, el Lambayeque y el Taymi, no llegan al mar debido a que sus aguas son utilizadas para el riego hasta su agotamiento. Cuenca La cuenca hidrográfica del río Chancay-Lambayeque está ubicada en el norte del Perú, Región Nororiental, en los departamentos de Lambayeque y Cajamarca. Geográficamente, se encuentra entre los 6º 20' y 6º 56' de Latitud Sur, y 78º 38' y 80º 00' de longitud Oeste. El río Chancay pertenece a la vertiente del Pacífico, es de régimen irregular y está conformado por los ríos Tacamache y Perlamayo que nacen en la Cordillera Occidental de los Andes. Desde sus nacientes hasta su desembocadura en el mar, su longitud es de 170 km.

1.2

Canteras Definición de cantera Una cantera es un tipo de mina no subterránea. Está ubicada usualmente en una zona que se sabe es abundante en rocas o formaciones rocosas particulares. Los términos "cantera" y "gravera" son a menudo confundidos o usados indistintamente. La extracción minera de rocas es usada en proyectos de construcción y las minas se encuentran en todo el mundo. Una cantera tiene a menudo una gran concentración de un tipo particular de roca, como por ejemplo piedra caliza, pizarra, granito o mármol. El siguiente proyecto está siendo realizado con diversos materiales los cuales tienen que ser de buena calidad para así obtener mejores resultados, por lo que tuvieron que ser extraídos de las canteras que a continuación se mencionan:

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 Cantera “La Victoria”

La cantera “La Victoria” está ubicada en el distrito de Patapo. Es una de las canteras más importantes en la región de Lambayeque ya que de ella se extrae materiales de los cuales se han extraído sin tratamiento alguno: -

La arena amarilla El hormigón Ripio corriente

 Cantera “Tres Tomas” Provincia: Ferreñafe Distrito: Mesones Muro Comunidad: Santa Lucia Se extrae el afirmado Over y las piedras bases, la excavadora es una máquina que remueve la tierra estudiada por el técnico de suelo la cual remueve todo el suelo y el sub suelo para que el cargador frontal lo pueda cambiar de una malla de fierro la cual separa el material over(cascote).Luego es cargado a los volquetes y trasladado a las obras.

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1.3

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Croquis de ubicación

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2. INFORMACIÓN DISPONIBLE PILAR DE PUENTE Los pilares son los elementos de la subestructura de de puentes que están sujetos al mayor número de solicitaciones, unas más críticas que otras, y dependiendo del tipo de pila a utilizar, del emplazamiento y del servicio que presta el puente en general. Con el objeto de ilustrar el criterio de análisis de los soportes intermedios de un puente, se han seleccionado dentro de la variedad de formas existentes, tres tipos de pila que generalmente son los más utilizados. Estos son: a) Tipo pared b) Tipo cabeza de martillo c) Tipo marco.

PILAR TIPO PARED Las partes a considerar en el análisis de este tipo de pilar con el cuerpo y la cimentación. Al igual que en estribos, las secciones criticas de análisis del cuerpo de la pilar se ubican, tanto para cortante, como para momento, en el plano de unión de este con la cimentación de la pilar Con el objeto de obtener cuerpos de pilas con proporcionamientos más económicos, generalmente se determinan las acciones internas de diseño en otras secciones ubicadas a lo alto del cuerpo del pilar.

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PILAR TIPO CABEZA DE MARTILLO. Este tipo de pilar es similar en acción a la tipo pared, pero debido a su forma geométrica requiere de un menor volumen de concreto. Los componentes de una pilar tipo martillo que están sujetos a análisis son los siguientes cabeza, columna y cimentación. El análisis estructural de este tipo pila consiste en determinar las acciones internas generadas en las secciones de diseño de los componentes antes mencionados:

PILAR TIPO MARCO Las partes a considerar en el análisis de este tipo de pila son el marco, compuesto por vigas y columnas, y cimentación. Para la solución de un marco es necesario calcular los esfuerzos en los elementos componentes y los desplazamientos de la estructura, de tal manera que se cumplan las ecuaciones y condiciones de compatibilidad para fuerzas y desplazamientos en los apoyos producidos por diferentes combinaciones de carga. Comúnmente, el análisis de estas estructuras se limita al rango elástico de deformaciones.

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PLANO DE PUENTE RIO REQUE

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3. DESCRIPCIÓNDE LAS CONDICIONES DE USO Y MEDIOAMBIENTALES DE LA ESTRUCTURA 3.1 Resistencia del concreto (f’c) La estructura de un pilar de aproximadamente mayor a 500 kg/

puente deberá .

dar una resistencia

3.2 Clima: En condiciones normales, las escasas precipitaciones condicionan el carácter semidesértico y desértico de la angosta franja costera, por ello el clima de la zona se puede clasificar como DESÉRTICO SUBTROPICAL Arido, influenciado directamente por la corriente fría marina de Humbolt, que actúa como elemento regulador de los fenómenos meteorológicos.

3.3

Suelos agresivos Por lo general los suelos en la costa peruana tienen cierta cantidad de sulfatos en su composición, por lo que es necesario elaborar el concreto TREMIE resistente al ataque nocivo de los sulfatos y además que garantice la protección de la armadura de acero de la estructura.

3.4

Temperatura La temperatura en verano fluctúa Según datos de la Estación Reque entre 25.59 ºC (Dic) y 28.27º C (Feb), siendo la temperatura máxima anual de 28.27 ºC. ( Cuadro TMAX y Lámina T-MAX, considerando la influencia de las demás estaciones); la temperatura mínima anual de 15.37ºC, en el mes de Setiembre (Cuadro T-MIN y Lámina T-MIN, con la influencia de las demás estaciones) . y con una temperatura media anual de 21ºC (Cuadro T-MED)

3.5

Ataques químicos al concreto y el acero

3.5.1 Concreto: La formación de sulfatos en el concreto es la forma más común de ataque químico. En el caso de puentes, Otro tipo de ataque químico que se llega a presentar es cuando existen sales de amónio en el ambiente, a menudo usadas como fertilizantes, las cuales son muy agresivas para el concreto, incluso en bajas concentraciones. [Escriba texto]

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3.5.2 Acero: El acero a utilizar depende de la estructura como en nuestro caso se trata de un puente en el cual se utilizaría acero y al estar en contacto con el agua esto daría paso a un proceso de corrosión.

3.5.3 Erosión: Este proceso es muy común ya que afecta a todas las estructuras a través del tiempo debido a que estas se encuentran expuestos a muchos factores como: sol, vientos, sulfatos, temperaturas, etc.

3.5.4 Abrasión: Es la resistencia al desgaste, la clave de la durabilidad en este punto debe de haber mucho énfasis ya que el agua trae consigo además de materia orgánica muchos sedimentos los cuales a través del tiempo arrasan y van deteriorando la estructura que se encuentra bajo el agua.

3.5.5 Ataques Biológicos: Los agentes biológicos que pueden actuar sobre el concreto generando un deterioro de orden químico, son diferentes tipos de microorganismos: bacterias, hongos y líquenes, estos últimos en cuanto forman colonias de tamaño microscópico. Se ha comprobado también deterioros en los concretos en obras marítimos y en zonas costeras, especialmente en climas cálidos por la acción de moluscos marinos que llegan a perforar el material con una acción combinada química y mecánica.

3.5.6 Deformaciones: Se podrían presentar deformaciones como: Fisuras: En caso no haya una buena hidratación del concreto, si se tratara de una ambiente caluros donde el sol absorbe el agua rápidamente (Lambayeque en época de verano) [Escriba texto]

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3.5.7 Acabados: Se realizara un buen acabado a fin de lograr una buena textura superficial se deberá tener en cuenta para esto la cantidad la cantidad de agregado fino que va a entrar en la mezcla de concreto.

3.5.8 Sistema De Colocación: Dependiendo del elemento estructural se debe de seleccionar el sistema de colocación más factible para que este proceso se realice sin alterar significativamente las propiedades deseadas con respecto a la relación agua/cemento, revenimiento, contenido de aire y homogeneidad. El concreto debe ser capaz de compactarse por su propio peso ya que este tipo de colocación se caracteriza por su difícil acceso y formas profundas, debe ser de alta manejabilidad, cohesiva, sin segregación ni exudación. Aditivos: Plastificantes e reductores de agua, las puzolanas también pueden mejorar las características de la fluencia. En este caso hemos elegido TREMIE. TREMIE: Tremie es el “embudo” que permite introducir el concreto por un tubo vertical de acero (PIPE) con facilidad. El extremo inferior de este tubo queda siempre embebido en el concreto por lo menos 3 m, previniendo así considerablemente la segregación y el lavado.

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Selección de materiales 

ARENA FINA Arena fina: es la que sus granos pasan por un tamiz de mallas de 1mm de diámetro y son retenidos por otro de 0.25mm, material inerte utilizado para estucos. Este árido fino es el material que resulta de la desintegración natural de las rocas o se obtiene de la trituración de las mismas. En la fragmentación artificial, las rocas son chancadas o trituradas en lugares llamados plantas de áridos. En el caso de la obtención natural ésta se realiza de la extracción del lecho del río y su posterior paso por un Harnero.

Características principales: - Material inerte - Material utilizado en estucos - Material fino, resistente - Diámetro entre 1 mm y 0.25 mm

Formato de distribución: Metros cúbicos (m3)

Recomendaciones para utilización: En general, el agregado fino o arena deberá cumplir con los requisitos establecidos en la norma, es decir, no deberá contener cantidades dañinas de arcilla, limo, álcalis, mica, materiales orgánicos y otras sustancias perjudiciales. Además la arena producida artificialmente deberá ser generalmente cúbica o esférica y razonablemente libre de partículas delgadas, planas o alargadas. La arena natural estará constituida por fragmentos de roca limpios, duros, compactos, durables.

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 PIEDRA Es el agregado grueso obtenido por trituración artificial de rocas o gravas cuyas dimensiones son de ½”, ¾”,1” 1¼” ,2”, 2 1/2” y 3”. Para seleccionarlas por tamaños, se usa el tamizado.Ésta piedra debe ser de consistencia dura, es decir, no debe romperse fácilmente. No debe ser porosa ni tener arcilla, polvo o barro adherido a su superficie. La piedra usada en el proyecto es de ½”.

USOS La utilización de la piedra depende de la naturaleza del trabajo, ya sea enconstrucción civil o en acabados decorativos.

PARA USO EN CONSTRUCCION CIVIL Cimentaciones.-En cimentaciones, son básicamente rocas metamórficas provenientes de las riveras de los ríos, las que llamamos piedras de cantorodado, y que mientras más golpes hayan recibido en su formación, mejor calidad tendrá para su uso.

LA PIEDRA EN LA

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

Aditivo Sika Viscocrete 1110 Facilita la extrema reducción de agua, tiene excelentes propiedades con los agregados finos, una óptima cohesión y alto comportamiento autocompactante. Se usa para los siguientes tipos de concreto: - Concreto autocompactante - Para concretos bajo agua, sistemas tremie. (La relación agua – material cementante debe ser entre 0.30 a 0.45). - Concreto de alta reducción de agua (hasta 30%). - Concreto de alta resistencia. - Inyección de lechada de cementos con alta fluidez.

La alta reducción de agua y la excelente fluidez tienen una influencia positiva sobre las aplicaciones antes mencionadas. Sika ViscoCrete 1110 actúa por diferentes mecanismos. Gracias a la absorción superficial y el efecto de separación espacial sobre las partículas de cemento (paralelos al proceso de hidratación) se obtienen las siguientes propiedades:

 Fuerte reducción de agua y aumenta la cohesión lo que lo hace adecuado para la producción de concreto autocompactante.  Alta Impermeabilidad.  Extrema reducción de agua (que trae consigo una alta densidad y resistencia).  Excelente fluidez (reduce en gran medida el esfuerzo de colocación y vibración).  Mejora la plasticidad y disminuye la contracción plástica..  Aumenta la durabilidad del concreto.  Reduce la exudación y la segregación.  Aumenta la cohesión del concreto.  Aumenta la adherencia entre el concreto y el acero.  Sika ViscoCrete 1110 no contiene cloruros ni otros ingredientes que promuevan la corrosión del acero. Se agrega al agua de amasado o junto con el agua a la mezcladora de concreto. Para un aprovechamiento óptimo de la alta capacidad de reducción de agua, recomendamos un mezclado cuidadoso durante 60 segundos como mínimo.

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Plastocrete®DM Impermeabilizante integral para hormigón. Plastocrete DM es un aditivo líquido con base en lignosulfonatos de acción impermeabilizante y plastificante. No es tóxico, no es inflamable y no contiene cloruros. Uso Plastocrete DM debe especificarse para elaborar: o o o

Hormigón altamente impermeable para ser usado en cubiertas, cisternas, piscinas, sótanos. Hormígón de calidad para estructuras enterradas en contacto permanente con el agua. Hormigón con excelente acabado y calidad uniforme.

Características o o o o o

Aumenta la durabilidad del hormigón en contacto con agua. Produce resistencias mayores a igual edad que un hormigón normal, lo que permite un desencofrado más rápido. No varía el tiempo de fraguado. Economía por la alta manejabilidad de la mezcla y aumento de resistencias. Incorpora hasta un 4% de aire con la dosificación normal.

Color Líquido color café oscuro Empaque Plástico 2 Kg, 4 Kg, 10 Kg y tambor de 230 Kg.

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

Cemento Portland Tipo V

No existen requerimientos especiales en cuanto al tipo de cemento. Para el diseño de nuestro concreto autocompactable utilizaremos cemento Tipo V por tener moderada resistencia a los sulfatos y estar disponible en el medio.

4. ANÁLISIS DEL PROBLEMA Teniendo en cuenta todos los datos y la investigación dada con anterioridad llegamos a las conclusiones:  El concreto necesario para estructuras especiales como puentes de grandes claros, debe ser un concreto de muy alta resistencia desde 500 hasta 1200 kg/cm2.  Se debe de usar un cemento de alta resistencia a los sulfatos ya que se trata de un pilar de puente donde las aguas arrasan y provocan desgaste el fondo además se pueden utilizar aditivos de manera opcional.  Como resultado del ensayo de granulometría el tamaño máximo del agregado será de ½”.  El “slump” o revenimiento para el concreto tremie deberá ser de 18” debido a que se requiere una mezcla fluida.  Debido a que se trata de un concreto tremie, la mezcla tendrá que ser fluida.  El sistema de colocación es el sistema “Tubo - embudo” para que el concreto tremie pueda ser colocado a grandes profundidades.

5. CONCLUSIONES Para realizar el siguiente proyecto utilizaremos los siguientes datos dependiendo del estudio de investigación dada.

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Resistencia Promedio Tipo de cemento Tamaño Máximo del Agregado Slump Consistencia Sistema de colocación

>500 kg /cm2 Portland tipo V 1/2” 18” Fluída Tubo - Embudo

6. PLAN DE ACTUACIÓN En los informes posteriores 2 y 3 se procederán a presentar:

 Peso Unitario del agregado fino y grueso (Para ver si el material está adentro de las normas granulométricas)

 Análisis granulométrico del agregado fino y grueso (Se deduce lo que es el tamaño máximo nominal de la piedra y el módulo de fineza de la arena)

 Contenido de humedad y absorción de agregado grueso y fino (Calcular la densidad y absorción de una cierta muestra de agregado (fino grueso) para saber si cumple los requerimientos para la elaboración del diseño de mezcla.

 Material que pasa la malla 200 del Agregado Fino y Grueso (Este método de ensayo presenta dos procedimientos, uno usando sólo agua para la operación de lavado y el otro incluyendo un agente humectante que ayude a separar el material más fino que la malla de 75 m(N° 200).

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 Peso específico y Peso unitario de los agregados (Especifico, qué lo sabes con exactitud y el otro es algo más vulgar. Él peso específico relativo o gravedad específica de un suelo se toma como el valor promedio para los granos del suelo.)

 Abrasión (El ensayo mide la degradación de los agregados resultan de de la combinación de varias acciones como ser abrasión, impacto y fricción de las esferas dentro de la máquina de Los Ángeles el número de esferas varía según la gradación del material a ser ensayado.)

 % sales, estudios de calidad del agua, entre otros. (La calidad del agua, expresada como la cantidad de sales totales que la misma contiene, puede estimarse con bastante exactitud utilizando un conductímetro)

7. ANEXOS 7.1 Linkografías      

http://www.univo.edu.sv:8081/tesis/019116/019116_Cap4.pdf http://www.univo.edu.sv:8081/tesis/019116/019116_Cap4.pdf http://www.ana.gob.pe:8090/media/10122/cap_viii_anexos.pdf http://www.uae.edu.sv/DOC%20BIBLIOTECA/Documentos/T-194CRE.pdf http://www.imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt122.pdf http://bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Region_lambayeque/chiclayo/reque_ mp.pdf  http://materias.fi.uba.ar/7405/apuntes/pilares.pdf

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