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´ bal de Universidad Nacional de San Cristo Huamanga Facultad de Ingenier´ıa de Minas Geolog´ıa y Civil ´ n Profesional de Escuela de Formacio Ingenier´ıa Civil

Plan de Tesis Evaluaci´ on del Empleo de Concreto Compactado con Rodillo en los Pavimentos: Impacto T´ ecnico y Econ´ omico Presentado por: Ciro Luis Tovar Poma Dirigido por: Ing. Edmundo Canchari Guti´errez ´ Ayacucho - Peru 2014

´Indice general

Portada ´Indice General

I

1. PLAN DE TESIS

1

1.1. TITULO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.2. RESUMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

1.3. PROBLEMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.3.1. Antecedentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.3.2. Selecci´on y definici´on del problema . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.3.3. Planteamiento del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

1.3.4. Problema Principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

1.3.5. Problemas Secundarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

´ E IMPORTANCIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. JUSTIFICACION

6

1.5. LIMITACIONES O RESTRICCIONES . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.6. OBJETIVOS DE LA TESIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.6.1. Objetivos Generales

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

´ 1.7. HIPOTESIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

1.7.1. Hip´otesis Principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

1.7.2. Hip´otesis Secundarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

1.8. VARIABLES E INDICADORES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.6.2. Objetivos Espec´ıficos

i

´INDICE GENERAL 1.8.1. Identificaci´on y Definici´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.8.2. Clasificaci´on de las Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ´ 1.9. METODOLOG´IA DE LA INVESTIGACION . . . . . . . . . . . . . 11 ´ 1.10. CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO DE LA INVESTIGACION . . 12 1.10.1. Cronograma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.10.2. Presupuesto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.11. SUMARIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Referencias

18

A. Matriz de Consistencia

20

ii

PLAN DE TESIS

1.1.

1

TITULO

´ DEL EMPLEO DE CONCRETO COMPACTADO CON RODIEVALUACION ´ ´ LLO EN LOS PAVIMENTOS: IMPACTO TECNICO Y ECONOMICO.

1.2.

RESUMEN

La presente investigaci´on esta referido al an´alisis del empleo del concreto compactado con rodillo (CCR) dentro del campo de la pavimentaci´on. La necesidad de tener mejores vias de comunicaci´on en un buen estado de conservaci´on que nos permita un desplazamiento r´apido y seguro; as´ı como el desarrollo que ha ido experimentando la ingenier´ıa vial, centra nuestra mirada en el estudio de esta alternativa (CCR) para el desarrollo de los pavimentos. Adem´as se busca determinar cuales son las caracter´ısticas t´ecnicas, las facilidades que brinda para su aplicaci´on y el costo que demandan para su implementaci´on. Tambi´en se busca conocer si su aplicaci´on es ventajosa frente a otras alternativas que son de uso com´ un en el medio, finalmente la aplicaci´on pr´actica del an´alisis del empleo de este m´etodo se realizar´a en un proyecto de la regi´on.

1

1.3. PROBLEMA

1.3.

PROBLEMA

1.3.1.

Antecedentes

La ingenier´ıa ha ido evolucionando con el transcurrir de los a˜ nos, tal es as´ı que se han incluido nuevos conceptos ya sea en la fase de dise˜ no, construcci´on o mantenimiento de los mismos. En el medio es frecuente el empleo de concreto convencional1 y asfalto para el desarrollo de los proyectos viales ya sean urbanas o vias de comunicaci´on vecinal, regional o nacional. El concreto compactado con rodillo (CCR) es una alternativa como capa de rodadura dentro de los pavimentos, pero tambi´en cabe destacar que este tipo de material a sido ampliamente usado en la construcci´on de presas. No se puede precisar con exactitud la aparici´on del concreto compactado con rodillo, sin embrago podr´ıa atribuirse al empleo como tierra estabilizante (suelo-cemento) y base tratada con cemento para la capa granular2 de los pavimentos. C. A. Londo˜ no - ICPC (1988) [10], en una publicaci´on de notas t´ecnicas sobre concreto compactado con rodillo refiere que la primera vez que se hablo de CCR fue en 1970, en una conferencia dictada por Jerome M. Raphael “La presa de gravedad o´ptica”, cuya finalidad era mejorar la calidad de los materiales para disminuir las secciones de gravedad. As´ı mismo manifiesta que la primera vez que se uso en la construcci´on de pavimentos fue en 1970 en Espa˜ na, donde se realiz´o trabajos en vias de tr´ansito liviano, en urbanizaciones y calles. C. A. Carrillo V. y V. I. Orellana (2003) [11], a trav´es del viciministerio de obras p´ ublicas de El Salvador, presentan un informe t´ecnico de algunas consideraciones sobre el concreto compactado con rodillo en la construcci´on de la estructura del pavimento del proyecto paquete II carretera “San Mart´ın - San Rafael de Cedros” el cual comprende la ejecuci´on de 14.52 kil´ometros de longitud, dos carriles por sentido 1

Se denomina concreto convencional por que tiene una amplia utilizaci´on en obras de concreto mas comunes y usualmente esta compuesto por cemento (generalmente Portland), ´aridos(grueso y delgado) y una proporci´ on adecuada de agua. 2 Se refiere a la capa de la estructura del pavimento, producto del mejoramiento de la capacidad de soporte de la subrasante (subbase y base)

2

1.3. PROBLEMA y 20 cent´ımetros de espesor. En latino am´erica pa´ıses como Argentina est´an desarrollando el CCR como una alternativa dentro de la ingenier´ıa vial. en una monograf´ıa3 publicada por la Universidad Nacional de Rosario, manifiesta que la primera experiencia en Argentina data de 1986 cuando se realiz´o un tramo experimental de 180 m en el puerto Mandryn ruta nacional N◦ 03. M.R. Escalaya A. y J.E. Alva H. (2003) [7], en el congreso nacional de ingenier´ıa civil (Per´ u), presentaron el trabajo sobre dise˜ no de mezclas de CCR utilizando conceptos de compactaci´on de suelo, donde se explica las caracter´ısticas y campos de uso de este material y la filosof´ıa a seguir en el dise˜ no de mezclas. W. Chuch´on C. (2003) [3], realiz´o una investigaci´on sobre el estudio de los pavimentos suelo-cemento en comparaci´on frente a los pavimentos de concreto simple, esto como parte de la obtenci´on del t´ıtulo de ingeniero civil. En este trabajo se presentan las caracter´ısticas que debe cumplir una mezcla suelo-cemento para ser aplicado dentro de los pavimentos, las condiciones y consideraciones a tomar dentro del proceso constructivo y la evaluaci´on de los costos, tanto en la fase de inversi´on inicial como en el mantenimiento peri´odico. Es importante mencionar que el concreto hidr´aulico presenta caracter´ısticas diferentes a una mezcla suelo-cemento (contenido de humedad, proporci´on de cemento, contenido de finos en el agregado) tal como se˜ nala Chuch´on en la presente investigaci´on.

1.3.2.

Selecci´ on y definici´ on del problema

La necesidad de tener mejores y mayores vias de comunicaci´on que permitan un desplazamiento r´apido y seguro ya sea una red urbana, vecinal, regional o nacional, lleva a evaluar las condiciones actuales en las que se encuentran los pavimentos y buscar nuevas alternativas. El tener vias en malas condiciones de serviciabilidad genera consigo nuevos problemas como son un aumento en el tiempo de viaje, contaminaci´on (poluci´on), aumento de consumo de combustible, mayor desgaste de los 3

M. Bel´en Alonso et al [4], “Hormig´on Compactado con Rodillo de Uso Vial”

3

1.3. PROBLEMA veh´ıculos (incremento de los costos de reparaci´on y como consecuencia incremento de tarifas hacia el usuario), problemas de salud y malestar general. El buen estado de conservaci´on de las vias no solo esta condicionado a los mantenimientos que se requieren para tal fin, sino que es necesario evaluar la alternativa a usar al momento de concebir la estructura del pavimento que permita cubrir las necesidades a lo largo del servicio as´ı como soportar los factores clim´aticos y de intemperismo que se presenten. La alternativa elegida para el tratamiento de la estructura del pavimento deber´a cubrir los aspectos t´ecnicos m´ınimos requeridos a lo largo de su vida u ´til, as´ı como buscar la reducci´on de los costos de implementaci´on que ayudara a que nuevos proyectos puedan realizarse. El empleo de concreto compactado con rodillo como capa de rodadura en las estructuras de los pavimentos podr´ıa dar resultados esperados, es por eso que ser´a materia de estudio del presente trabajo.

1.3.3.

Planteamiento del problema

Actualmente en lo que refiere al area de la pavimentaci´on hay la necesidad de buscar nuevas alternativas que permitan superar las desventajas que se presentan con los materiales y t´ecnicas tradicionalmente usados (concreto convencional y asfalto).4 El empleo del concreto convencional en los pavimentos viene demostrando resultados acordes a las exigencias, sin embargo hay caracter´ısticas que impiden muchas veces su empleo en los pavimentos; como podr´ıa ser los altos costos que estos demandan para su construcci´on. Otro aspecto que logra gran impacto sobre el usuario y algunas veces impiden su aplicaci´on en los pavimentos es el tiempo de liberaci´on al servicio. La carencia de tener mas vias pavimentadas a llevado al empleo de materiales como el concreto asf´altico que permiten abaratar los costos de construcci´on inicial; sin embargo este ahorro logrado en un inicio no refleja el costo total del pavimento a lo largo de su vida u ´til, pues se incrementa por los constantes mantenimientos frente a 4

El concreto convencional y asfalto son de mayor uso dentro de la pavimentaci´on, pero no son los u ´nicos, pues existen otros m´etodos como el empleo de adoquines, rocas, prefabricados, etc.

4

1.3. PROBLEMA un m´ınimo mantenimiento que reciben los concretos hidr´aulicos, incluso estos costos de mantenimiento pueden acrecentarse aun mucho mas en zonas con condiciones clim´aticas desfavorables. Adem´as debe tenerse en cuenta los costos del usuario con su seguridad frente a vias carentes de condiciones de serviciabilidad producto del descuido en el mantenimiento y con la demoras que se originan por congestionamientos relacionados con trabajos de conservaci´on y repavimentaci´on. Tomando las consideraciones arriba expuestas y las caracter´ısticas nobles que presentan los concretos hidr´aulicos, podr´ıa el concreto compactado con rodillo ser una alternativa a considerar dentro de los pavimentos. Finalmente la interrogante para la presente investigaci´on queda planteada como sigue.

1.3.4.

Problema Principal

¿De qu´e forma el empleo de concreto compactado con rodillo repercute en el campo de aplicaci´on de los pavimentos? y ¿C´omo impacta dentro de la caracter´ısticas t´ecnica y econ´omica?

1.3.5.

Problemas Secundarios

¿En qu´e medida beneficiar´a el uso de conceptos de compactaci´on de suelos en el dise˜ no ´optimo del concreto compactado con rodillo? ¿De qu´e manera reducir´ıamos el tiempo de liberaci´on al servicio de los pavimentos, sin alterar las caracter´ısticas que nos ofrece el uso de un concreto hidr´aulico? ¿Ser´a significativo las diferencias al analizar proyectos viales con el uso de concreto compactado con rodillo frente al empleo de alternativas como el concreto convencional o concreto asf´altico en un proyecto de la regi´on (Construcci´on de Pistas y Veredas en los AA.HH. Villa San Crist´obal, Los Rosales, Illa Cruz, Distrito de Jesus Nazareno, Provincia de Huamanga - Ayacucho)? 5

´ E IMPORTANCIA 1.4. JUSTIFICACION

1.4.

´ E IMPORTANCIA JUSTIFICACION

El desarrollo de los pavimentos tanto urbanos como de conexi´on vecinal, regional o nacional ha ido creciendo a lo largo de los a˜ nos como consecuencia de la demanda de tener mejores vias de comunicaci´on que permitan dar mayor seguridad, comodidad y mejorar la calidad de vida de las personas. Esta creciente demanda que se presenta implica hacer grandes inversiones para su implementaci´on, una reducci´on de costos llevar´ıa a satisfacer las necesidades de otros usuarios que tambi´en lo ameritan, sin embrago esta reducci´on de costos debe estar ligado con proyectos que sean sostenibles a lo largo de su vida u ´til y no se encarezcan por trabajos de conservaci´on y repavimentaci´on. La b´ usqueda de nuevos materiales y t´ecnicas constructivas como alternativas de aplicaci´on dentro del campo de los pavimentos y como consecuencia dise˜ nos cada vez mas o´ptimos, cobra importancia a ra´ız que existen caracter´ısticas que no satisfacen ciertas condiciones de uso dentro de lo actualmente utilizado (concreto convencional y concreto asf´altico), ya sean estos, aspectos t´ecnicos o econ´omicos. El comportamiento de los pavimentos ante factores clim´aticos, cobra importancia, pues influye en el mantenimiento que tienen que recibir a lo largo de su vida u ´til, muchas veces este aspecto prevalece al momento de elegir las alternativas posibles de uso. La presente investigaci´on respecto al empleo del concreto compactado con rodillo en los pavimentos, es importante porque busca reducir los costos de inversi´on para su implementaci´on aprovechando las caracter´ısticas que nos brinda el concreto convencional, as´ı como la rapidez constructiva que ofrece la colocaci´on de un pavimento asf´altico y la posibilidad inmediata de apertura al tr´ansito.

1.5.

LIMITACIONES O RESTRICCIONES

El presente trabajo se limita a:

6

1.6. OBJETIVOS DE LA TESIS El desempe˜ no del concreto compactado con rodillo dentro de los pavimentos ser´a comparado con el uso del concreto convencional o concreto asf´altico en un proyecto espec´ıfico de la regi´on, dejando fuera los dem´as tipos de alternativas de capa de rodadura dentro de la pavimentaci´on que puedan existir. Como parte de la presente investigaci´on se realizaran los dise˜ nos de mezcla y ensayos que permitan determinar las caracter´ısticas del concreto compactado con rodillo, sin embargo es improbable la implementaci´on de una via de prueba por el presupuesto que demandar´ıa. Existe poca informaci´on sobre el tema en el medio y menos implementaciones reportadas en vias que sirvan de experiencia y estudio.

1.6.

OBJETIVOS DE LA TESIS

Los objetivos que gu´ıan el desarrollo de esta investigaci´on son:

1.6.1.

Objetivos Generales

Analizar c´omo repercute el empleo del concreto compactado con rodillo en el campo de los pavimentos y cu´ales son los impactos que se presentan inmediatamente y a lo largo del periodo de servicio, sobre todo las caracter´ısticas t´ecnica y econ´omica.

1.6.2.

Objetivos Espec´ıficos

Analizar el dise˜ no o´ptimo del concreto compactado con rodillo, haciendo uso de procedimientos geot´ecnicos (teor´ıas de compactaci´on de suelos) y propiedades del CCR. Evaluar la posibilidad de reducci´on del tiempo de liberaci´on al tr´ansito de pavimentos con concreto compactado con rodillo y sus consecuencias.

7

´ 1.7. HIPOTESIS Realizar el an´alisis en un proyecto de la regi´on5 , si se aplicara concreto compactado con rodillo frente a uno de concreto convencional o concreto asf´altico.

1.7.

´ HIPOTESIS

1.7.1.

Hip´ otesis Principal

Al momento de concebir los proyectos de pavimentaci´on, los profesionales a cargo suelen analizar y plantear alternativas referidas al concreto convencional y concreto asf´altico y la evaluaci´on que permite la viabilidad de uno u otra alternativa, fuera del manejo t´ecnico son los costos que demandar´a la implementaci´on. Si bien la concepci´on de los proyectos es correcta, pero la realidad es distinta, pues en el medio hay una deficit de una cultura de conservaci´on y mantenimiento, ante esto los pavimentos de asfalto son los mas desfavorecidos. La gesti´on de los pavimentos con concreto compactado con rodillo resulta aplicable porque aprovecha las bondades que nos da el concreto (resistencia y durabilidad) y se consigue ahorros significativos por el menor consumo de cemento respecto de un concreto convencional.

1.7.2.

Hip´ otesis Secundarios

El concreto compactado con rodillo tiene una consistencia seca, se aprovecha esta caracter´ıstica para evitar hundimiento de los equipos de compactaci´on y facilitar su construcci´on. Como la consistencia del concreto es seca, no nos permite utilizar la filosof´ıa de dise˜ no para un concreto convencional, por lo que el empleo de los conceptos de compactaci´on de los suelos podr´ıa considerarse adecuado para proyectos de dise˜ no de CCR. 5

Construcci´ on de Pistas y Veredas en los AA.HH. Villa San Crist´obal, Los Rosales, Illa Cruz, Distrito de Jesus Nazareno, Provincia de Huamanga - Ayacucho

8

1.8. VARIABLES E INDICADORES El concreto compactado con rodillo tiene un revenimiento cero y presenta similitud con los concretos asf´alticos en el uso de equipos en la etapa constructiva, adem´as de lograr grandes avances. Condiciones que se pueden aprovechar y se podr´ıa liberar al tr´ansito una vez finalizado la operaci´on de curado del pavimento. Desarrollar una comparaci´on entre diferentes alternativas dentro de la gesti´on de los pavimentos augura buenos resultados que traer´an consigo una elecci´on a la medida de las necesidades. Si se aprovecha las caracter´ısticas del concreto convencional, considerando que habr´a una disminuci´on del uso de cemento en el CCR y adem´as aprovechar las ventajas constructivas que ofrecen los asfaltos, se podr´ıa mencionar que el uso del concreto compactado con rodillo en los pavimentos es una gran alternativa.

1.8.

VARIABLES E INDICADORES

1.8.1.

Identificaci´ on y Definici´ on

Procedemos a identificar las acciones o variables presentes en la investigaci´on, que para nuestro caso son: Concreto compactado con rodillo Pavimentos Caracter´ısticas t´ecnicas y econ´omicas

Concreto compactado con rodillo El concreto compactado con rodillo es una t´ecnica para construir obras civiles utilizando un concreto no convencional. Tambi´en podemos se˜ nalar que consiste en emplear concreto con un contenido de cemento similar al de un concreto convencional y con un relaci´on agua - cemento muy reducida que lo hace muy seco, esto no hace 9

1.8. VARIABLES E INDICADORES posible colocarlo con una vibraci´on interna y tenga que efectuarse la compactaci´on mediante rodillos.

Pavimentos Se le denomina as´ı a la estructura que esta compuesto de un conjunto de capas superpuestas que se dise˜ nan y construyen con materiales apropiados y adecuadamente compactados, que se apoyan sobre la subrasante obtenida del movimiento de tierras, estas capas reciben las cargas del tr´ansito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada.

Caracter´ısticas t´ ecnicas y econ´ omicas Se debe hacer la explicaci´on razonada si es conveniente el empleo de esta alternativa en los pavimentos. T´ecnicamente se debe evaluar todas las condiciones que se puedan presentar, su comportamiento, los equipos a emplear, los dise˜ nos y los recursos humanos. El an´alisis de costos mostrara una comparaci´on frente a otras alternativas y finalmente la factibilidad del empleo de esta opci´on.

1.8.2.

Clasificaci´ on de las Variables

Variable independiente Concreto compactado con rodillo (evento que ocurre, caso de estudio)

Variable dependiente Pavimentos (sera influenciado por el comportamiento del concreto compactado con rodillo) Caracter´ısticas t´ecnicas y econ´omicas (estimaci´on que depende del concreto compactado con rodillo)

10

´ 1.9. METODOLOG´IA DE LA INVESTIGACION Adem´as de lo se˜ nalado, las variables resultan ser cualitativos que hace referencia a caracter´ısticas donde podemos encontrar ciertos atributos (bueno, deficiente, o´ptimo, factible).

1.9.

´ METODOLOG´IA DE LA INVESTIGACION

En esta secci´on se describe las etapas y metodolog´ıas para lograr los objetivos en el an´alisis del uso del concreto compactado con rodillo en los pavimentos y as´ı determinar las caracter´ısticas t´ecnicas y econ´omicas. Las fases o pasos que nos conducir´a a cumplir con los objetivos lo podemos clasificar del siguiente modo: Implementaci´on y conocimiento del estado del arte. Ensayos y estudios de laboratorio. An´alisis de la informaci´on. Obtenci´on de resultados y comparaci´on de alternativas. 1. Implementaci´ on y Conocimiento del Estado del Arte. El presente trabajo se apoya en los aspectos b´asicos del estado del conocimiento, por lo tanto el primer paso ser´a definir la disponibilidad de informaci´on y las facilidades que se presentan para el estudio. 2. Ensayos y Estudios de Laboratorio. Dado que se implement´o el conocimiento y se tiene claro las ideas, se procede con los c´alculos y estudios de laboratorio requeridos que marquen el cumplimiento del objetivo. 3. An´ alisis de la Informaci´ on. Una vez que se disponga de datos de los ensayos y estudios realizados y con la implementaci´on previa del conocimiento que se hizo, se proceder´a al an´alisis de informaci´on. 11

´ 1.10. CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO DE LA INVESTIGACION 4. Obtenci´ on de Resultados y Comparaci´ on de Alternativas. Finalizado el an´alisis se obtendr´an los resultados y con estos se pueden realizar una comparaci´on entre las alternativas planteadas en los objetivos.

1.10.

CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO DE ´ LA INVESTIGACION

1.10.1.

Cronograma

El desarrollo de la investigaci´on durante el tiempo que se estim´o conveniente buscara el cumplimiento de los objetivos siguiendo la metodolog´ıa propuesta. El cronograma es elaborado considerando una dedicaci´on exclusiva en el desarrollo del trabajo y obedece a una programaci´on de cuatro meses. 1. Primer mes: Gran parte de este primer mes se estar´a pendiente de la aprobaci´on del plan de tesis y mientras eso ocurre se har´a la ampliaci´on de la base literaria, recolecci´on y consolidaci´on de los conceptos espec´ıficos para la investigaci´on, adem´as de preparar un s´ıntesis de la base te´orica que servir´a para el desarrollo de la siguiente etapa. 2. Segundo mes: Este tiempo estar´a destinado solo al desarrollo de los ensayos y pruebas de laboratorio (dise˜ no de mezclas del CCR sus caracter´ısticas y su aplicaci´on en los pavimentos), la informaci´on obtenida en esta fase es crucial para las siguientes etapas. 3. Tercer mes: En este periodo se proceder´a al an´alisis y consolidado de las informaciones obtenidas en los ensayos realizados y servir´a para hacer una comparaci´on del CCR en los pavimentos frente a otras alternativas planteados en los objetivos, 12

´ 1.10. CRONOGRAMA Y PRESUPUESTO DE LA INVESTIGACION de aqu´ı que se formulan las conclusiones y recomendaciones de los resultados obtenidos y ser´an presentados al asesor para su revisi´on y cr´ıtica. 4. Cuarto mes: Se proceder´a a levantar las correcciones planteadas por el asesor e imprimir el informe preliminar (borrador de tesis) para luego ser presentado para la revisi´on y sustentaci´on ante los miembros del jurado, finalmente una vez ocurrido este acto se har´a la absoluci´on de observaciones e impresi´on final del presente trabajo de investigaci´on.

ÍTEM

DESCRIPCIÓN

MES 1

PERIODO MES 2 MES 3

MES 4

1 Aprobación de plan de Tesis 2 Ampliación de base teórica 3 4 5

6 7

Preparación y recolección de información Implementación de ensayos y pruebas de laboratorio del CCR Análisis de información obtenida en los ensayos Comparación de resultados del CCR frente a otras alternativas Formulación de conclusiones y recomendaciones

8 Revisión y crítica por el asesor

Corrección e impresión del informe preliminar de tesis Sustentación de tesis con 10 informe preliminar Absolución de observaciones e 11 impresión final de tesis 9

Figura 1.1: Esquema de desarrollo de actividades

13

1.11. SUMARIO

1.10.2.

Presupuesto

1. Bienes Material de escritorio: S/. 200.00 Adquisici´on de libros y manuales: S/. 600.00 2. Servicios Ensayos y Pruebas de laboratorio: S/. 500.00 Fotocopias: S/. 100.00 Servicio de internet: S/. 100.00 Impresiones: S/. 300.00 Pasajes: S/. 200.00 Empastado del informe final: S/. 100.00 Otros: S/. 100.00 El presupuesto total que se requiere asciende a: S/. 2,200.00 (dos mil doscientos y 00/100 nuevos soles)

1.11.

SUMARIO

En esta secci´on se intenta bosquejar una posible estructura que seguir´a el desarrollo de la presente investigaci´on, que a continuaci´on se detalla: i. Portada ii. Presentaci´on iii. Dedicatoria iv. Agradecimientos v. Resumen vi. ´Indice general vii. ´Indice de cuadros 14

1.11. SUMARIO viii. ´Indice de figuras ´ CAP´ITULO I: INTRODUCCION 1.1 Problema 1.1.1 Antecedentes 1.1.2 Selecci´on y definici´on del problema 1.1.3 Planteamiento del problema 1.1.4 Problema principal 1.1.5 Problemas secundarios 1.2 Justificaci´on e Importancia 1.3 Limitaciones o restricciones 1.4 Objetivo de la tesis 1.4.1 Objetivo general 1.4.2 Objetivos espec´ıficos 1.5 Metodolog´ıa de la investigaci´on 1.6 Organizaci´on del estudio CAP´ITULO II: ESTADO DEL CONOCIMIENTO DE LOS PAVIMENTOS 2.1 Generalidades 2.1.1 Definici´on 2.1.2 Clasificaci´on 2.1.3 Factores que influencian el dise˜ no de los pavimentos 2.2 Estudio de suelos 2.3 Estudio de tr´ansito 2.4 Dise˜ no estructural de pavimentos CAP´ITULO III: ESTUDIO DEL CONCRETO COMPACTADO CON RODILLO EN LOS PAVIMENTOS 3.1 Introducci´on 3.2 Historia 3.3 Materiales 3.3.1 Agregados 15

1.11. SUMARIO 3.3.2 Cemento 3.3.3 Agua 3.3.4 Aditivos 3.4 Dise˜ no de mezcla 3.5 Propiedades 3.6 Dise˜ no de pavimentos con CCR 3.7 Construcci´on de pavimentos con CCR 3.7.1 Mezclado 3.7.2 Transporte 3.7.3 Colocaci´on 3.7.4 Compactaci´on 3.7.5 Juntas 3.7.6 Curado 3.7.8 Control de calidad ´ CAP´ITULO IV: MATERIALES Y METODOS 4.1 Dise˜ no de mezcla 4.2 Ensayo de los agregados 4.2.1 An´alisis granulom´etrico 4.2.2 Peso unitario compactado 4.2.3 Peso espec´ıfico 4.2.4 Prueba de resistencia al desgaste del agregado grueso 4.3 Elecci´on de la resistencia 4.4 Combinaci´on Granulom´etrica optima 4.5 Ensayo proctor modificado 4.6 Elaboraci´on de Probetas 4.7 Pruebas de resistencia de las probetas ´ DE RESULTADOS CAP´ITULO V: DISCUSION 5.1 Validaci´on y contrastaci´on de resultados 5.2 Comparaci´on de pavimentos con soluciones de CCR frente a concreto conven16

1.11. SUMARIO cional 5.3 Soluciones generales CAP´ITULO VI: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1 Conclusiones 6.2 Recomendaciones 6.3 Desarrollos futuros BIBLIOGRAF´IA ´ APENDICE

.......................................................

..........................................................

Bach. Ciro Luis Tovar Poma

Ing. Edmundo Canchari Guti´errez

Tesista

Asesor

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Referencias Bibliogr´ aficas

´ FRITZ ALVARADO GLOWER; GILMA ESTELA D´IAZ LARREY[1] RAMON NAGA Y CARLOS GUILLERMO SOMOZA ALVARENGA. Concreto Compactado con Pavimentadora como Alternativa de Pavimentaci´on para la Red Vial de El Salvador. Universidad de El Salvador, Febrero, 2004. ¨ [2] INSTITUTO NICARAGUENSE DEL CONCRETO Y CEMENTO. Concreto compactado con rodillos para estructuras de pavimento. Bolet´ın T´ecnico N´ umero 35, Junio, 2012. ´ CISNEROS. Estudio y Comparaci´on T´ecnica y Econ´ [3] WALTER CHUCHON omica de Pavimentos Suelo Cemento y Concreto Simple. Universidad Nacional de San Crist´obal de Huamanga, 2003. ´ ALONSO et al. Hormig´on compactado con rodillo de uso vial. [4] M. BELEN Universidad Nacional de Rosario - Argentina, 2002. ´ GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES. Manual de [5] DIRECCION Carreteras “Suelos, Geolog´ıa, Geotecnia y Pavimentos”; Secci´on Suelos y Pavimentos. MTC, Febrero, 2013.

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´ REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS [6] ALFONSO MONTEJO FONSECA. Ingenier´ıa de Pavimentos (Fundamentos, Estudios B´asicos y Dise˜ no). Universidad Cat´olica de Colombia, Tercera Edici´on, Colombia, 2006. [7] MIRIAM R. ESCALAYA ADV´INCULA Y JORGE E. ALVA HURTADO. Dise˜ no de mezclas de concreto compactado con rodillo utilizando conceptos de compactaci´on de suelos. XIV Congreso Nacional de Ingenier´ıa Civil, 2003. [8] AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. Report on roller-compacted concrete pavements. Reported by ACI Committee 325 (ACI 325.10R-95), 2001. [9] FREDY ALBERTO REYES LIZCANO. Dise˜ no Racional de Pavimentos. Editorial Escuela Colombiana de Ingenier´ıa - Centro Editorial Javeriano, Primera Edici´on, Colombia, Noviembre, 2003. ˜ [10] CIPRIANO A. LONDONO. Concreto compactado con rodillo. Nota T´ecnica N´ umero 4-35 Instituto Colombiano de Productores de Cemento ICPC, 1988. ´ ´ ´ ORELLANA. [11] CESAR ADOLFO CARRILLO VASQUEZ Y V´ICTOR IVAN Algunas consideraciones sobre aspectos relacionados con el concreto compactado con rodillo (ccr) empleado en la construcci´on de pavimentos. Viciministerio de Obras P´ ublicas de la Rep´ ublica de el Salvador, Septiembre, 2003. ´ Y SANEAMIENTO. Norma [12] MINISTERIO DE VIVIENDA CONSTRUCCION T´ecnica CE. 010 “Pavimentos Urbanos”. Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE), Enero, 2010.

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A

Matriz de Consistencia

PROBLEMA Problema Principal ¿De qu´e forma el empleo de concreto compactado con rodillo repercute en el campo de aplicaci´on de los pavimentos? y ¿C´omo impacta dentro de la caracter´ısticas t´ecnica y econ´omica?

OBJETIVOS Objetivo General Analizar c´omo repercute el empleo del concreto compactado con rodillo en los pavimentos y los impactos que se presentan, sobre todo las caracter´ısticas t´ecnica y econ´omica.

Problemas Secundarios ¿En qu´e medida beneficiar´a el uso de conceptos de compactaci´on de suelos en el dise˜ no o´ptimo del concreto compactado con rodillo?

Objetivo Espec´ıficos Analizar el dise˜ no ´optimo del concreto compactado con rodillo, haciendo uso de procedimientos geot´ecnicos (teor´ıas de compactaci´on de suelos).

´ HIPOTESIS Hip´ otesis Principal Los pavimentos con concreto compactado con rodillo resulta aplicable porque aprovecha las bondades que nos ofrece el concreto y se consigue ahorros significativos por el menor consumo de cemento respecto de un concreto convencional. Hip´ otesis Secundarios C´omo la consistencia del CCR es seca, no nos permite utilizar la filosof´ıa de dise˜ no para un concreto convencional, por lo que el empleo de los conceptos de compactaci´on de los suelos podr´ıa considerarse adecuado.

Cuadro A.1: Matriz de consistencia (Parte 1)

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´ APENDICE A. MATRIZ DE CONSISTENCIA Problemas Secundarios ¿De qu´e manera reducir´ıamos el tiempo de liberaci´on al servicio de los pavimentos, sin alterar las caracter´ısticas que nos ofrece el uso de un concreto hidr´aulico?

Objetivo Espec´ıficos Evaluar la posibilidad de reducci´on del tiempo de liberaci´on al tr´ansito de pavimentos con concreto compactado con rodillo y sus consecuencias.

¿Ser´a significativo las diferencias al analizar proyectos viales con el uso de concreto compactado con rodillo frente al empleo de alternativas como el concreto convencional o concreto asf´altico en un proyecto de la regi´on?

Realizar el an´alisis en un proyecto de la regi´on, si se aplicara concreto compactado con rodillo frente a uno de concreto convencional o concreto asf´altico.

Hip´ otesis Secundarios El CCR tiene un revenimiento cero y presenta similitud con los asfaltos en el uso de equipos en la etapa constructiva. Condici´on que se puede aprovechar y se podr´ıa liberar al tr´ansito una vez finalizado el curado del pavimento. Si se aprovecha las caracter´ısticas del concreto convencional, considerando que habr´a una disminuci´on del uso de cemento en el CCR y las ventajas constructivas que ofrecen los asfaltos, se podr´ıa decir que el uso del concreto compactado con rodillo en los pavimentos es una gran alternativa.

Cuadro A.2: Matriz de consistencia (Parte 2)

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