METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN II by Sirhanna Rubio

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA I

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” AMPLIACIÓN MÉRIDA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

REACONDICIONAMIENTO DE PAVIMENTO FLEXIBLE Y RIGIDO EN LA AVENIDA LOS PROCERES, SECTOR SANTA BARBARA OESTE, MUNICIPIO LIBERTADOR, ESTADO MERIDA.

Briceño G. Fernando J. C.I.: 20.198.843 Hernández Q. Andrea C. C.I.23.305.526 Rubio R. Sirhanna S. C.I.23.555.459 TUTOR: Prof. Rydberg Fernández

Mérida, Agosto de 2016

CAPITULO I EL PROBLEMA

Planteamiento del Problema. Mérida, es la capital del Municipio Libertador y del estado Mérida. Siendo una de las principales localidades de los Andes venezolanos, se encuentra ubicada sobre una meseta en medio de la región, entre las sierras montañosas de La Culata y Nevada y los parques nacionales homónimos, dicha condición geográfica la posiciona como un importante centro turístico. Tiene una extensión geográfica de 11.300 km² y posee una población estimada para el año 2015 de 991.971 de habitantes según el Instituto Nacional de Estadística, ocupando el puesto n° 14 de los estados más poblados de Venezuela. Sus principales ciudades son: Mérida, El Vigía, Tovar, Ejido, Lagunillas, Nueva Bolivia, entre otras. En el Estado Mérida, dentro de la Cordillera Andina se localizan los 10 picos más altos del país, incluido el pico Bolívar que alcanza los 4.978 m.s.n.m.En el estado Mérida, existen dos tipos de pavimentos en un 60% existente de pavimento flexible (elaborado de carpeta asfáltica) y un 40 % de pavimento rígido (elaborado de concreto). La Avenida los Próceres es una vía importante de comunicación en la ciudad de Mérida teniendo dos sentidos de circulación, clasificada como una vía arterial ya que éstas soportan mayor tránsito de vehículos. Son vías urbanas principales que comunican diferentes sectores de la ciudad y en las cuales convergen las vías secundarias. Tomando en cuenta que en sus adyacencias hay distintas urbanizaciones residenciales nuestro estudio se basa en las fallas que se manifiestan en los pavimentos empleados en las distintas áreas que constituyen el sector en observación, referido al pavimento flexible el cual se utiliza en los tramos que poseen mayor flujo vial asimismo el pavimento rígido usado en las zonas en las que se presenta menos tránsito vehicular, siendo así vías secundarias, definidas como vías locales aquellas que se ubican en los sectores residenciales. Se presentan grietas en el pavimento flexible denominada o conocida como las grietas de fatiga o piel de cocodrilo, se considera como un daño estructural importante (Manchas). Del mismo modo en el pavimento rígido se manifiestan la falla por hundimiento el cual es una depresión en la superficie bajo las huellas de los neumáticos. Con el constante uso de la vía ésta se va deteriorando, en el pavimento

flexible el agrietamiento se inicia en el fondo de la capa asfáltica (o base estabilizada) donde los esfuerzos y deformaciones unitarias de tensión son mayores bajo la carga de una rueda. Las grietas se propagan a la superficie como una serie de grietas longitudinales paralelas. Después de repetidas cargas de tránsito, éstas se conectan formando polígonos con ángulos agudos que desarrollan un patrón que se asemeja a una malla de gallinero o a la piel de cocodrilo. Por su parte, el pavimento rígido se emplea en zonas donde el flujo vehicular es menor y se manifiesta el hundimiento como una de las fallas más comunes. El deterioro de las avenidas puede ser de gran importancia a largo plazo si no se hace un mantenimiento constante, en caso de no ser así se deben tomar medidas de reacondicionamiento antes de que la vía colapse, esto traería como consecuencia grandes congestionamientos de tránsito ya que la avenida Los Próceres es de gran importancia en el Estado Mérida porque esta soporta diariamente gran flujo vehicular debido a que conecta la ciudad de extremo Sur a su extremo Norte. Por su parte el pavimento rígido ubicado en la zona residencial puede afectar a los habitantes de dicho sector obstruyendo la accesibilidad si no se toman las medidas correctivas necesarias.

Formulación del problema. ¿Cuáles son las fallas presentes en el pavimento rígido y flexible? ¿De qué manera afectan las fallas de pavimento al sector en estudio? ¿Cuáles son las alternativas de solución para la rehabilitación del pavimento? ¿Cuáles son las normativas establecidas para el reacondicionamiento del pavimento en el sector? ¿En qué aspecto se beneficia la población con la mejora de las vías de comunicación?

Objetivo General. Estudiar las diferentes fallas existentes en el pavimento rígido y flexible en la Avenida los Próceres en el sector Santa Bárbara Oeste en el Municipio Libertador Estado Mérida.

Objetivos Específicos. -

Diagnosticar las fallas que afectan el pavimento rígido y el pavimento flexible. Evaluarlas ventajas y desventajas del pavimento rígido y el pavimento flexible.

Analizar el marco regulatorio o legal que regula el pavimento. Establecer las posibles soluciones a las fallas existentes sobre el pavimento rígido y flexible.

Justificación. Las vías de comunicación terrestre son de gran importancia para el desarrollo socioeconómico de un lugar determinado por tanto entonces es relevante conocer las condiciones en las cuales están dichas vías y así estudiar de qué manera las fallas pueden afectar a la población, de este modo establecer posibles soluciones para mejorar la calidad del servicio vial. Hoy en día en Venezuela el sistema de comunicación vial como autopistas, avenidas, carreteras, calles, se ven afectadas por las fallas que en ellas se manifiestan, este es un problema que incide de manera directa a los usuarios como la población, en el Estado Mérida el deterioro de los pavimentos se ha convertido en una situación de gran importancia ya que afecta al tránsito vial en general, se realiza esta investigación con el objetivo de conocer los aspectos que conllevan al desperfecto de las líneas viales y como éstas perjudican a corto y largo plazo un lugar determinado.

CAPITULO II

MARCO DE REFERENCIA

Antecedentes. Membrillo (2004), Considero para su trabajo de grado un proyecto, “acondicionamiento y remodelación de la carpeta asfáltica en el autódromo de los hermanos rodríguez utilizando el sistema S.M.A. Con VIATOP 66”. Presentado en el “Instituto tecnológico de la construcción en la Delegación de Iztacalco de la Ciudad de México”. Para obtener el título de licenciatura ingeniería en construcción, planteo como objetivo general dar a conocer la utilización del sistema S.M.A. con Viatop 66 en la rehabilitación de la carpeta asfáltica en el autódromo de los Hermanos Rodríguez en la Delegación Iztacalco ciudad de México. Se apoyó en la metodología de investigación mixta, es decir, se recurrirá en primer lugar a una investigación documental que explique la elaboración de los pavimentos rígidos y flexibles. Miranda Rebolledo (2010), presenta en su proyecto de investigación de grado para optar título de Ingeniero Constructor, ‘’Deterioros en Pavimentos Flexibles y Rígidos. ’’ Este trabajo incluye una descripción de los tipos de pavimentos existentes para la construcción de caminos, mostrarlos diferentes tipos de deterioros que se presentan en un pavimento, sus diferentes causas a través de su construcción o a lo largo de los años, se plantea a demás los tipos de técnicas de reparación aplicadas en obras de pavimentación, en el cual en el objetivo específico se plantea ‘’Identificar las fallas que sufren los pavimentos flexibles y rígidos, y otorgar soluciones para la conservación y rehabilitación de los mismos, al mínimo costo y con el más eficiente resultado posible.’’ Concluyendo con la gran importancia que un buen sistema de mantenimiento tiene en el proceso de vida útil en las obras civiles, específicamente en la vial siendo el caso expuesto. Marchan Moreno (2005), expone ‘’Métodos de Rehabilitación en Pavimentos’’ como tesis para obtener título de Ingeniero Civil en el Instituto Politécnico Nacional, escuela superior de Ingeniería y Arquitectura en México D.F. hace énfasis a los pavimentos asfalticos ya que son los más comunes en la mayoría de caminos que conforman la red nacional de comunicación vial, este requiere más conservación y rehabilitación ya que el periodo de diseño es menor que el rígido, a lo largo del desarrollo de la investigación, se pretende dar una mayor difusión a estos sistemas debido a la gran importancia que posee este servicio. Expone un resumen acerca de

las diferentes capas y materiales que componen el pavimento así como las fallas más comunes que se encuentran en ellos.

Bases teóricas. En la ingeniera civil, se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente. Las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son las siguientes: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos, además de una adherencia adecuada entre el vehículo y el pavimento aún en condiciones húmedas. Deberá presentar una resistencia adecuada a los esfuerzos destructivos del tránsito, de la intemperie y del agua. Debe tener una adecuada visibilidad y contar con un paisaje agradable para no provocar fatigas. Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad, se deberán colocar los materiales de, mayor capacidad de carga en las capas superiores, siendo de menor calidad los que se colocan en las terracerías, además de que son los materiales que más comúnmente se encuentran en la naturaleza, y por consecuencia resultan los más económicos. La división en capas que se hace en un pavimento obedece a un factor económico, ya que cuando determinamos el espesor de una capa el objetivo es darle el grosor mínimo que reduzca los esfuerzos sobre la capa inmediata inferior. La resistencia de las diferentes capas no solo dependerá del material que la constituye, también resulta de gran influencia el procedimiento constructivo; siendo dos factores importantes la compactación y la humedad, ya que cuando un material no se acomoda adecuadamente, éste se consolida por efecto de las cargas y es cuando se producen deformaciones permanentes.

La estructura del pavimento debería ser capaz de proveer: > Una calidad de manejo aceptable > Una adecuada resistencia deslizamiento y agrietamiento > Apropiados niveles de reflejo de luz, y un nivel bajo de ruido. > El objetivo final de la estructura es transmitir las cargas de la llanta de tal manera que no se sobrepase la capacidad portante de la sub-rasante. Tipos de pavimento. En carreteras básicamente existen dos pavimentos principales que son los más utilizados en el medio, estos son los pavimentos flexibles y los pavimentos rígidos, así mismo existen otros tipos de pavimentos tales como los adoquines, empedrados fraguados, etc., sin embargo se explicarán brevemente los pavimentos principales antes mencionados y son: -

Pavimentos flexibles: son aquellos que tienen superficies compuestas por materiales bituminosos. Estos tipos de pavimento son llamados flexibles por la simple razón que la estructura de pavimento se “pandea” debido a las cargas impuestas por el tráfico recurrente. Este usualmente resulta más económico en su construcción inicial y tiene un período de vida de aproximadamente 10 a 15 años, pero tiene la desventaja de requerir mantenimiento constante para

cumplir con su vida útil. Pavimentos rígidos: son aquellos los cuales se encuentran compuestos por losas de concreto hidráulico de cemento Portland que en algunas ocasiones presenta armados de acero; estos tipos de pavimento son denominados rígidos porque son más “tiesos” que los pavimentos flexibles debido a las propiedades del concreto. En general estos tienen un costo inicial más elevado que los pavimentos flexibles, su período de vida oscila entre 20 y 40 años; el mantenimiento que requiere es mínimo y solo se efectúa (comúnmente) en las juntas.

Características del pavimento rígido: * Este tipo de pavimentos está formado por capas de mezclas.

* Pavimentos rígidos existen una losa, que está apoyada a las capas que en algunas de ellas se encuentran estabilizadas, y en estas el tipo de pavimento empleado se puede distinguir varias clases de pavimentos. * La calidad de los materiales a usar es de vital importancia, dado la función que tienen. * En los pavimentos rígidos la calidad de la superficie es muy importante, así que los procesos constructivos. * Se compone de losas de concreto hidráulico que en algunas ocasiones presenta un armado de acero, tiene un costo inicial más elevado que el flexible, su periodo de vida varía entre 20 y 40 años; el mantenimiento que requiere es mínimo y solo se efectúa (comúnmente) en las juntas de las losas. Los Pavimentos rígidos constan de un pavimento formado por una losa de hormigón, apoyada sobre diversas capas, algunas de ellas estabilizadas. Se distinguen diversos tipos en función de la clase de pavimento empleado: 1. Pavimento de hormigón en masa vibrado: Es el más empleado, dada su gran versatilidad. Está dividido en losas mediante juntas para evitar la aparición de fisuras debido a la retracción del hormigón. Las juntas transversales se disponen a distancias aleatorias comprendidas dentro de un rango de valores (4-7 m) para evitar fenómenos de resonancia. También pueden emplearse pasadores de acero para asegurar la transmisión de cargas entre losas. En el caso de no hacerlo, deben inclinarse las juntas. Pavimento de hormigón en masa con juntas transversales inclinadas. 2. Pavimento continuo de hormigón armado: Muy resistente, aunque también excesivamente caro, por lo que sólo es idóneo paratráfico pesado. Emplea una cuantía geométrica longitudinal del 0.6%, suprimiéndose las juntas transversales e incluyendo en ocasiones fibras de acero distribuidas aleatoriamente para reforzar su estructura.Plantea pocos problemas de conservación y mantenimiento; este tipo de pavimentos se emplea sobre todo en Estados Unidos, y no tanto en nuestro país. 3. Pavimento de hormigón compactado: Su puesta en obra se realiza mediante extendedoras y compactadoras dada su baja relación agua/cemento –entre 0.35 y 0.40-, por lo que el cemento suele contener un alto porcentaje de cenizas volantes para facilitar su trabajo. Suelen acabarse con una capa de rodadura

bituminosa, por lo que se les considera Pavimentos mixtos. Tienen la ventaja de poder abrirse al tráficorápidamente. 4. Pavimentos de hormigón pretensado: La introducción de tendones de acero que sometan a compresión a la losa permite reducir considerablemente su espesor y aumentar su longitud. Este tipo de Pavimentos son capaces de soportar grandes solicitaciones.

DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS RIGIDOS METODO AASHTO. El método de diseño AASHTO, originalmente conocido como AASHO, fue desarrollado en los Estados Unidos en la década de los 60, basándose en un ensayo a escala real realizado durante 2 años en el Estado de Illinois. A partir de los requerimientos mínimos para la construcción de pavimentos rígidos: -

Requisitos de los Materiales. Dosificación. Equipos Necesarios. Procedimiento Constructivo. Juntas de Concreto. Sellos de Juntas. Prevención y Corrección de Defectos.

* Se escarificara la base del terraplén hasta 20 centímetros. * Se coloca el material apilonado a lo largo de la carretera. * Con una moto-niveladora se tumba el material apilonado, formando un camellón a lo largo de la carretera. * Mezclar material e incorporar la humedad optima y compactar, aplicando la siguiente ecuación: Humedad Optima = Humedad del agregado + Humedad hidroscópica del material. * Colocación de capas sueltas que al compactarla quedan con un espesor de 20-30 centímetros. La compactación se hace por capas, por ello se debe escarificar la capa inmediata inferior 5.00 centímetros, para lograr un buen adosamiento entre la capa inferior y superior evitando así planos de falla.

PAVIMENTO FLEXIBLE. El asfalto se encuentra en depósitos naturales, pero casi todo el que se utiliza hoy es artificial, derivado del petróleo. Para pavimentar se emplean asfaltos de destilación, hechos con los hidrocarburos no volátiles que permanecen después de refinar el petróleo para obtener gasolina y otros productos. En la fabricación de materiales para tejados y productos similares se utilizan los asfaltos soplados, que se obtienen de los residuos del petróleo a temperaturas entre 204 y 316°C. Una pequeña cantidad de asfalto se craquea a temperaturas alrededor de los 500°C para fabricar materiales aislantes. En general cuando se habla de asfaltos se habla de mezclas; estas mezclas reciben también el nombre de aglomerados, están formados por una combinación de agregados pétreos y un ligante de hidrocarburo, de manera que aquellos quedan cubiertos por una película continua de éste. Se fabrican en unas centrales fijas o móviles, se transportan después a la obra y allí se extienden y se compactan Estas mezclas están constituidas aproximadamente por un 90% de agregados pétreos grueso y fino, un 5% de polvo mineral (filler) y otro 5% de ligante asfáltico. Propiedades del asfalto. Como ya se mencionó anteriormente, las capas asfálticas pueden ser utilizadas tanto en capas de rodadura tanto como en capas inferiores. En este caso se explicará brevemente las propiedades que estas deben de tener en ambas funciones, el cual el texto fue sintetizado del libro “MEZCLAS ASFÁLTICAS”, de la UPC escrito por Alejandro Padilla Rodríguez pág. 42 y 43 y se presenta a continuación: > Propiedades de las mezclas asfálticas para capas de rodadura, la capa superior de un pavimento es la que debe proporcionar una superficie de rodadura segura, confortable y estética. Como todas las exigencias deseables para una superficie de rodadura no pueden optimizarse simultáneamente hay que equilibrar las propiedades contrapuestas para llegar a las soluciones más satisfactorias. > Propiedades de las mezclas asfálticas para capas inferiores, las capas de espesor apreciable de un firme tienen una misión estructural fundamental para absorber la mayor parte de las solicitaciones del tráfico, de forma que éstas lleguen convenientemente disminuidas a las capas inferiores, explanada o cimiento de la carretera.

La tendencia tradicional para el diseño de las mezclas de las capas gruesas de base ha sido la de elegir granulometrías inspiradas en el Instituto del Asfalto, con muchos huecos (Como se verá más adelante este tipo de asfalto). Las mezclas anteriores son netamente abiertas con un esqueleto mineral, en cuyo rozamiento interno radica la función resistente. Estas mezclas se podían considerar inspiradas en las antiguas bases de piedra partida o Macadam tratadas por penetración con ligantes hidrocarbonados. Tipos de productos asfalticos. Según la “INCI 4035 – Materiales de Ingeniería Civil”, se clasifican los asfaltos en las siguientes categorías principales por así decirlo la cuales se explican y profundiza más en el apartado 2 de este documento: Cemento asfáltico, este es un producto semisólido y se aplica calentándolo, resultando en mejor calidad, son conocidos comúnmente como mezclas asfálticas en caliente. Estos son pegajosos y altamente viscosos por lo cual deben calentarse para hacerse más fluidos. Asfalto “Cutback”, este es asfalto mezclado con solventes tales como kerosene u otro tipo de solvente derivados del petróleo, no se profundizará mucho en este tema, ya que estos no son muy utilizados hoy en día. Los diluyentes se evaporan al contacto con la atmósfera lo cual lo hace altamente contaminantes por las emisiones liberadas. Así mismo estos son más caros y peligrosos por lo cual se han considerado como inaceptables. Asfalto emulsionado ó emulsiones asfálticas, estas son mezclas que se disuelven en aguas con un agente emulsionante (Jabón), arcilla fina, etc., lo cual mantiene a la mezcla unida la cual al ser esparcida se reacomoda y al ser secada, entonces se evapora el agua y se solidifica la mezcla. Este tipo de mezclas son amigables al ambiente ya que elimina el uso de combustibles para calentar y secar el agregado, sin embargo la desventaja principal es que como se encuentra suspendido en agua, puede escurrir si no está bien curado. Hormigón asfáltico, es la mezcla de cemento asfáltico caliente con agregados calientes, luego compactada la cual forma una masa densa y uniforme, es usa en pavimentos asfálticos con su equivalente de pavimento flexibles. Clasificación de las mezclas asfálticas.

Existen varios parámetros de clasificación para establecer las diferencias entre las distintas mezclas y las clasificaciones pueden ser diversas: -

Por Fracciones de agregado pétreo empleado:

• Masilla asfáltica: Polvo mineral más ligante. • Mortero asfáltico: Agregado fino más masilla. • Concreto asfáltico: Agregado grueso más mortero. • Macadam asfáltico: Agregado grueso más ligante asfáltico. -

Por la Temperatura de puesta en obra:

• Mezclas asfálticas en Caliente: Se fabrican con asfaltos a unas temperaturas elevadas, en el rango de los 150 grados centígrados, según la viscosidad del ligante, se calientan también los agregados, para que el asfalto no se enfríe al entrar en contacto con ellos. La puesta en obra se realiza a temperaturas muy superiores a la ambiente, pues en caso contrario, estos materiales no pueden extenderse y menos aún compactarse adecuadamente. • Mezclas asfálticas en Frío: El ligante suele ser una emulsión asfáltica (debido a que se sigue utilizando en algunos lugares los asfaltos fluidificados), y la puesta en obra se realiza a temperatura ambiente. -

Por la proporción de Vacíos en la mezcla asfáltica:

• Mezclas Cerradas o Densas: La proporción de vacíos no supera el 6 %. • Mezclas Semi–cerradas o Semi–densas: La proporción de vacíos está 6-10%. • Mezclas Abiertas: La proporción de vacíos supera el 12 %. • Mezclas Porosas o Drenantes: La proporción de vacíos es superior al 20 %. Por el Tamaño máximo del agregado pétreo: • Mezclas Gruesas: Donde el tamaño máximo del agregado pétreo excede los 10 mm.

• Mezclas Finas: También llamadas micro aglomerados, pueden denominarse también morteros asfálticos, pues se trata de mezclas formadas básicamente porun árido fino incluyendo el polvo mineral y un ligante asfáltico. El tamaño máximo del agregado pétreo determina el espesor mínimo con el que ha de extenderse una mezcla que vendría a ser del doble al triple del tamaño máximo. -

Por la Estructura del agregado pétreo:

• Mezclas con Esqueleto mineral: Poseen un esqueleto mineral resistente, su componente de resistencia debida al rozamiento interno de los agregados es notable. • Mezclas sin Esqueleto mineral: No poseen un esqueleto mineral resistente, la resistencia es debida exclusivamente a la cohesión de la masilla. -

Por la Granulometría:

• Mezclas Continuas: Una cantidad muy distribuida de diferentes tamaños de agregado pétreo en el huso granulométrico. • Mezclas Discontinuas: Una cantidad muy limitada de tamaños de agregado pétreo en el uso granulométrico.

Definición de términos básicos. El asfalto: es un material bituminoso de color negro constituido principalmente por asfáltenos, resinas y aceites, elementos que proporcionan características de consistencia, aglutinación y ductilidad, es un sólido o semisólido y tiene propiedades cementantes a temperaturas ambientales normales al calentarse se ablanda gradualmente hasta lograr una consistencia liquida y puede tener dos orígenes tales como el petróleo y la naturaleza. El petróleo: es una mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo Se produce en el interior de la Tierra, por transformación de la materia orgánica acumulada en sedimentos del pasado geológico y puede acumularse en trampas geológicas naturales, de donde se extrae mediante la perforación de pozos. En condiciones normales de presión y temperatura es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos parámetros como color y viscosidad Los hidrocarburos son compuestos orgánicos, en la tierra, formados

únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono y átomos de hidrógeno. Granulometría: Se denomina clasificación granulométrica, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica. Mortero: Es un compuesto de conglomerantes inorgánicos, agregados finos y agua, y posibles aditivos que sirven para pegar elementos de construcción tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc. Además, se usa para rellenar los espacios que quedan entre los bloques y para el revestimiento de paredes. Los conglomerantes más comunes en la actualidad son los de cemento aunque históricamente han sido, la cal, la tierra y el yeso los más utilizados. Generalmente, se utilizan para obras de albañilería, como material de agarre, revestimiento de paredes, etc. Juntas: Se llama junta al pequeño espacio que queda entre las dos superficies de los sillares o ladrillos inmediatos unos a otros de una construcción que se llena de mortero o de cemento a fin de unirlos y ligarlos sólidamente. Vaciado: Es un procedimiento en varios pasos para la fabricación de esculturas, piezas completas o partes, relieves, etc. de metal, plástico, yeso, barro, cerámica, etc. Se consigue vertiendo (vaciando) una colada, en el interior de un molde, 1 de algún plástico líquido solidificante, de yeso o metal fundido. Se diferencia del proceso de inyección, que también usa moldes, en que el molde se llena por el peso del material de relleno, usándose a veces la fuerza centrífuga para ayudar a llenar el molde Vibrado: es un procedimiento de construcción que busca eliminar los vacíos existentes dentro de la mezcla de concreto y lograr así una mayor compactación de la misma. Hormigón pretensado: a la tecnología de construcción de elementos estructurales de hormigón sometidos intencionadamente a esfuerzos de compresión previos a su puesta en servicio. Dichos esfuerzos se consiguen mediante barras, alambres o cables de alambres de acero que son tensados y anclados al hormigón.

El concreto: es un material formado por la mezcla en cantidades adecuada y precisa de cemento, agua, piedra, y arena y con presencia también de otros elementos en mínimas proporciones Aglomerado: es la junta de diversas piedras desordenadas en molde prensados y endurecidos.

CAPITULO III MARCO METODOLÓGICO

Nivel o tipo de Investigación. Esta investigación es un proyecto factible apoyado en la investigación descriptiva ya que se va a caracterizar un hecho a fin de establecer su estructura y comportamiento. (Arias G.F 1999). Se va a caracterizar el objeto de estudio dentro de un contexto en particular, midiendo en el sitio dimensiones del evento investigado. Se captará a través de la investigación descriptiva la presencia o ausencia de una situación. Permitirá identificar las formas en las cuales aparece el evento. Detectar cuántas veces aparece el mismo o con cuanta intensidad, así como apreciar donde aparece.

Diseño de la Investigación. La estrategia que se abordara en este proyecto para lograr la información será la realización de una investigación de campo ya que se buscaran los datos directamente de la realidad sin manipular ninguna variable, igualmente se apoyara en la investigación documental para la búsqueda de información pertinente sobre el pavimento rígido y flexible.

Población y muestra. La población constituye en objeto de la investigación, en el cual se extrae información requerida para su estudio, cuando hablamos de población estamos hablando de diversos tipos de muestreo que deberían seguir, al momento de determinar una dicha población, en este caso sería muestreo por probabilidad, ya que en la Avenida los Próceres del estado Mérida no se sabe con exactitud la población que había en ella, sino un estimado de la cantidad de vehículos que circulan en allí.

TABLA DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLE OBJETIVO

VARIABLE

DIMENSIONES

INDICADORES

Diagnosticar las

Fallas que afectan

fallas que

el pavimento rígido

afectan el

y flexible.

-Tránsito.

-Tipo de vía.

pavimento rígido

*Volumen Vehicular. *Troncal. *Arterial.

y el pavimento

*Local.

flexible. -Ubicación.

*Urbana. *Suburbana.

Evaluar las

Ventajas y

ventajas y

desventajas del

pavimento rígido y

pavimento rígido

flexible.

-Tipo de pavimento.

*Asfalto. *Concreto.

-Factores Climáticos.

*Precipitaciones.

y el pavimento flexible.

*Urbana. -Ubicación.

Analizar el

Reglas para el uso

marco

del pavimento

regulatorio o

rígido o flexible.

*Suburbana. *Aplicación.

-Procedimiento *Falla de riesgo.

legal que regula el pavimento.

Establecer las posibles soluciones a las fallas existentes sobre el

Soluciones de las

-Económico.

*Costos. *Materiales. *Maquinaria.

-Mantenimiento.

*Preventivo. *Correctivo.

fallas existentes en el pavimento rígido y flexible.

pavimento rígido y flexible.

Técnicas e instrumentos de recolección de datos.

El primer instrumento de investigación será la guía de Observación. Instrumento desarrollado de forma descriptiva considerando los aspectos externos de las vías del sector. El segundo instrumento de investigación será la entrevista, instrumento desarrollado de forma interrogativa a la población afectada directamente por las fallas del pavimento rígido.

Técnicas de procesamiento y análisis de datos. La información será recolectada por el equipo investigador. El procedimiento de la recolección de datos que sustentará la investigación será el siguiente: *Se visitará el sector donde se observarán las vías para analizar qué tipo de fallas están presentes. Se solicitará el permiso respectivo para hacer el trabajo interno en la Urbanización ‘’La Pradera’’. *Para la entrevista se hará una cita con el (la) encargado(a) administrativo del conjunto residencial y se le harán las preguntas necesarias que nos provea información de utilidad.

CAPITULO IV ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

OBSERVACIÓN DIRECTA TABLA N°1.

TABLA N°1. FALLAS QUE SE PRESENTAN EN EL PAVIMENTO FLEXIBLE NIVEL DE SEVERIDAD FALLAS DE PAVIMENTO FLEXIBLE

BAJO

Piel de Cocodrilo Exudación

MEDIO

ALTO

X X

Ahuellamiento

Parcheo y acometidas de servicios públicos.

En la tabla Nº1, se evaluaron las fallas que se manifiestan en el pavimento flexible de las vías del sector en estudio. Para esto se elaboró una guía de observación considerando las diferentes fallas que se presentan en aunado al nivel de gravedad que cada una posee. Piel de cocodrilo Nivel de Severidad: Medio: Desarrollo posterior de grietas piel de cocodrilo del nivel Bajo, en un patrón o red de grietas que pueden estar ligeramente descascaradas.

Opciones de reparación: Medio: Parcheo parcial o en toda la profundidad (Full Depth). Sobrecarpeta. Reconstrucción.

Exudación. Nivel de Severidad: Bajo: La exudación ha ocurrido solamente en un grado muy ligero y es detectable únicamente durante unos pocos días del año. El asfalto no se pega a los zapatos o a los vehículos. Opciones de reparación: Bajo: No se hace nada.

Ahuellamiento Niveles de severidad: Bajo: 6.0 a 13.0 mm. Opciones de reparación: Bajo: No se hace nada. Fresado y sobrecarpeta.

Parcheo y acometidas de servicios públicos. Nivel de Severidad: Medio: El parche está moderadamente deteriorado o la calidad del tránsito se califica como de severidad media. Opciones de Reparación: Media: No se hace nada. Sustitución del parche.

TABLA N°2. TABLA N°2. FALLAS QUE SE PRESENTAN EN EL PAVIMENTO RÍGIDO NIVEL DE SEVERIDAD FALLAS DE PAVIMENTO RÍGIDO Descarcamiento de juntas

BAJO

MEDIO X

Punzonamiento Grietas lineales

X X

Grietas de esquina Losa dividida

ALTO

X X

De igual manera en la tabla Nº2, se evaluaron las fallas que se manifiestan en el pavimento rígido presente en las vías del sector en estudio. También se ha hecho uso de la técnica observación considerando las diferentes fallas que se presentan en aunado al nivel de gravedad que cada una posee. Descarcamiento de Junta -Nivel de Severidad: Medio:Sueltos. Pueden removerse y algunos fragmentos pueden faltar. Si la mayoría o todos los fragmentos faltan, eldescascaramiento es superficial, menos de 25.0 mm. -Opciones de Reparación: Medio:Parcheo parcial.

Punzonamiento

-Nivel de Severidad: Alto: Numero de pedazos más de 5. -Opciones de Reparación: Alto:Parcheo profundo.

Grietas Lineales -Nivel de Severidad: Medio: Existe una de las siguientes condiciones: 1. Grieta no sellada con un ancho entre 25.0 mm y 76.0 mm y sin escala. 2. Grieta no sellada de cualquier ancho hasta 76.0 mm con escala menor que 10.0 mm. 3. Grieta sellada de cualquier ancho con escala hasta de 10.0 mm. -Opciones de Reparación: Medio: Sellado de grietas

Grieta de Esquina. -Nivel de severidad: Alta: Se define por una grieta de severidad alta o el área entre la junta y las grietas está muy agrietada. -Opciones de reparación: Alta: Parcheo profundo.

Losa Dividida. -Nivel de Severidad: Medio: Numero de pedazos de en la loza dividida desde 6 hasta 8. -Opciones de Reparación: Medio: Reemplazo de la losa.

ENTREVISTA La entrevista fue realizada para los profesionales con conocimiento de causa sobre el pavimento rígido y flexible así mismo el deterioro o fallas que estos manifiestan. Se detalla aquí, en el cuadro Nº3, los resultados de la entrevista realizada, en la cual se consideraron las respuestas afines o similares, dadas por los entrevistados. Las preguntas están referidas a las fallas que se presentan en el pavimento rígido y flexible, posibles causas y como afectan a la población en general. Con el objetivo

obtener

información

distintas

opiniones

profesionales

para

complementar nuestro estudio y en base a ello cumplir con nuestro cuarto objetivo de investigación referido a establecer posibles soluciones para las fallas de pavimentos rígido y flexible presentes en el sector Santa Bárbara Oeste, Avenida los Próceres, Mérida.

Tabla Nº 3. Entrevista a profesional. Preguntas ¿Cuáles son las fallas más comunes

Respuestas Piel de cocodrilo

en el pavimento flexible? ¿Cuáles son las fallas más comunes

Hundimiento

en el pavimento rígido? La principal causa es las cargas ¿Qué aspectos influyen en la aparición

producidas por los vehículos. (Peso

de fallas?

vehicular). Y las filtraciones de agua

¿Qué se recomienda para evitar el

sobre todo en el concreto. Tener en cuenta cargas superiores

colapso de la vía?

para

diseñar

vía

mantenimiento preventivo.

realizar

El entrevistado nos da a conocer que la falla más común en el pavimento flexible es la piel de cocodrilo así como en el rígido el hundimiento, puntos ya tratados con anterioridad, al igual que las principales causas son las cargas vehiculares sobre el pavimento y las filtraciones de agua que puede ser por ejemplo las precipitaciones. Para evitar daños graves o colapso de la vía se debe tener en cuenta según nuestro entrevistado las cargas que el pavimento soporte, para el diseño se usarán cargas superiores a las reales y así prolongar la vida útil de la vía. En la siguiente tabla, expresada como Nº4 exponemos la entrevista hecha a la persona encargada de la administración de la Residencia, Urbanización ‘’La pradera’’ ubicada en el Sector Santa Bárbara Oeste en la Avenida Los Próceres, Mérida, la cual es afectada por las fallas del pavimento rígido que allí se presentan, se formulan preguntas las cuales nos darán a conocer la manera en que ha afectado a los usuarios. Tabla Nº 4. Entrevista a Residente de la Urbanización ‘’La Pradera’’ Preguntas Respuestas ¿Cuántas personas habitan en la Hay 59 parcelas, 52 casas construidas urbanización ‘’La Pradera’’? ¿Cuántas veces le han

en las cuales habitan 164 personas. hecho

mantenimiento a las áreas afectadas

Dos veces.

por fallas? Correctivo.

hizo

corte

del

¿Qué tipo de mantenimiento?

pavimento y se vaciaron los paños

¿Conoce las causas de las fallas?

nuevamente. Sí, por el tránsito de los vehículos y

filtraciones de agua. ¿En qué ha afectado las fallas de En la circulación y accesibilidad de los pavimento rígido a los habitantes de la

habitantes que poseen vehículos, así

Urbanización?

mismo el deterioro de los mismos.

Según nuestra entrevistada, la Urbanización ‘’La Pradera’’ está constituida por 59 parcelas o lotes de terreno de los cuales 52 están en uso o se ha edificado en ellos, para contener un total de 164 personas, para un promedio de 3 a 4 personas habitante por casa. Ha habido varias ocasiones en las cuales el pavimento rígido ha presentado fallas, para las cuales se ha hecho mantenimiento tipo correctivo en dos oportunidades, siendo que se remueve el pavimento afectado y se han realizado nuevamente los paños. Conociendo que las causas a estos deterioros son las filtraciones de agua por precipitación y la circulación vehicular. Estás fallas han producido dificultad a la cómoda accesibilidad y circulación al área residencial así como el deterioro a los vehículos usuarios de la vía local.

CAPITULO V FORMULACIÓN DEL PROYECTO O PROPUESTA

Descripción del Proyecto. En base a los estudios realizados con anterioridad en el cual presentamos el ‘’Estudio de las fallas presentes en el pavimento rígido y flexible en el sector Santa Bárbara Oeste, Avenida Los Próceres, Municipio Libertador Estado Mérida’’, proponemos como solución a las fallas que se manifiestan en los pavimentos del sector, aplicar el mantenimiento respectivo a cada falla dependiendo de la gravedad que ésta presente de acuerdo a ello se podrá definir como mantenimiento preventivo o correctivo.

Objetivos. -

Estudiar los diferentes materiales que se pueden emplear en la pavimentación. Analizar los tipos de mantenimiento y cuál es el necesario para las fallas

presentes. Sugerir las posibles soluciones para las fallas existentes.

Población objetivo o beneficiarios.

La población objetivo es la urbanización ‘’La Pradera’’ la cual se ve afectada por las fallas de pavimento rígido y la avenida los próceres afectada por las fallas de pavimento flexible, ambas ubicadas en la delimitación del sector Santa Bárbara Oeste, Municipio Libertador del Estado Mérida.

Localización. La localidad de Mérida se encuentra situada a una altitud de 1.600 msnm, asentándose sobre una meseta enclavada en el valle medio del río Chama, delimitada por el mismo y que extiende a lo largo de su cuenca; Como telón de fondo sobresale en el horizonte merideño las cinco cumbres más elevadas de la nación, entre ellas el pico Bolívar con 4.978 m.s.n.m.La ciudad cuenta con 5 grandes corredores viales internos, que la recorren de extremo a extremo en sentido Norte-Sur y viceversa, además de otros menores el cual permiten la conexión entre estas, nuestro estudio enfoca específicamente la Av. Los Próceres, delimitada en el sector Santa Bárbara Oeste, la cual es una de las principales vías de acceso en Mérida por tanto entonces soporta un gran flujo vehicular diariamente por esta razón es de gran importancia siendo una de las vías arteriales de la ciudad, así mismo tomamos en cuenta el conjunto residencial ‘’La Pradera’’ ubicado en el mismo sector, siendo éstas nuestras zonas en estudio.

CÒMPUTOS MÈTRICOS.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.

ESTRUCTURA ORGANIZATIVA. Un sistema de gestión de Pavimentos es simplemente la combinación de procedimientos de análisis, formularios detallados para la adquisición dedatos, mediciones, criterios de decisión y herramientas, entre las cualesuna básica son los programas computacionales, los que proveenmétodos sistemáticos y óptimos para llevar a cabo una buena gestión.El grado de complejidad de un sistema puede ser muy variado e ir desde una base de datos hasta una optimización total, y está generalmentedefinido por los objetivos que posee el sistema en su conjunto.

1) Planificación: comprende las etapas de adquisición de información de tráfico, evaluación de deficiencias de la red, asignación deprioridades y programación para realizar los trabajos necesarios. Enesta fase se toman las decisiones de inversión, reconociendo lasrestricciones de presupuesto.

2) Diseño: adquisición de información sobre materiales, tránsito, costo,etc. y posterior desarrollo de alternativas de diseño, análisis ycomparación de sus características para la selección de Una deellas. 3) Construcción: comprende actividades como programación del trabajo, desarrollo de operaciones de construcción y control decalidad de las obras. 4) Mantenimiento: se establece un programa de trabajo demantenimiento en base al presupuesto y los niveles de deterioro. 5) Evaluación: se establece una medición periódica de factoresfuncionales y estructurales ya mencionados anteriormente.

FACTIBILIDAD Y VIABILIDAD. Los estudios realizados en campo dan a notar la necesidad de un mejoramiento del pavimento de la vías, que cuente con juntas bien hechas y transmisión de carga en losas para un mejor funcionamiento del mismo. De esta manera, se proveerá un mejor nivel de vida de los pobladores beneficiados. En lo referente a los aspectos relacionados con pavimentos, se describirán las propiedades del suelo y el método de diseño del espesor de la losa para pavimento rígido, y una explicación de pavimento flexible.

La realización de este proyecto es de mucho interés a la localidad, ya que mediante este proyecto darán una solución viable al problema de circulación vial y peatonal, lo cual permitirá el transporte adecuado. Mediante este análisis se podrá dar a los interesados la información necesaria para la ejecución de la rehabilitación de sus vías, con lo cual tendrán que partir de su disponibilidad presupuestaria para poner en marcha este proyecto. Existe la información necesaria para realizar la rehabilitación de las vías, y dar solución al problema. En la construcción de vías pavimentadas, al igual que todos los proyectos de infraestructura, genera impactos en los componentes ambientales: ambiente físico, biológico y social. Para la construcción de un pavimento rígido los impactos generados poco significativos, debido a que generalmente no Cruzan zona de alto valor escénico, área turística, sitio ceremonial, sitio arqueológico, área de protección agrícola, área de producción forestal, área de producción pecuaria. Toda autorización derivada de un estudio de evaluación de impacto ambiental significativo, deberá garantizar su cumplimiento por parte de la persona interesada, individual o jurídica, por medio de una fianza que será determinada por el Ministerio de Ambiente.

CAPITULO VI

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Las vías de comunicación son base del desarrollo del país, para ser capaces de competir en el desarrollo económico y para mejorar la calidad de vida de sus habitantes. Son un factor determinante para abatir la discriminación geográfica y social y tener una expansión económica y social sostenible. En la infraestructura del transporte, las vías de comunicación terrestre y en particular las carreteras, constituyen un factor básico para posibilitar la competitividad. Su calidad requiere de un diseño y mantenimiento adecuados, como cualquier otro activo económico, ya que el pavimento tiende a deteriorarse por el uso y por el clima, aunque su falla no es catastrófica, la sociedad requiere vialidades de calidad, seguras, y confiables. Tan pronto ha sido determinada la necesidad de hacer reparaciones, éstos deben hacerse inmediatamente, ya que los pavimentos continúan deteriorándose día a día, produciendo así una conducción peligrosa. La conservación de pavimentos requiere de personal capacitado, es decir, que dominen ampliamente el tema. Es necesario determinar primero la causa que produjo el daño en el pavimento, para poder realizar una reparación correcta, pudiendo así evitar una recurrencia. Un mantenimiento oportuno y continuo es necesario para preservar la inversión y mantener el pavimento en completo servicio al público. Las reparaciones que realizaron las empresas de servicios públicos locales no han sido efectivas, puesto que muchos de los daños presentes en la vía se deben a la mala ejecución de los trabajos por parte de dichas empresas.Corresponde definir legalmente un único organismo público responsable de la reparación, conservación y reposición de pavimentos, que tenga asignados recursos para ello en forma directa, para lo cual se requiere con urgencia actualizar la antigua legislación sobre pavimentación urbana.

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ANEXOS Fallas en el pavimento rígido Anexo Nº1. Fallas de Grietas lineales y Grietas de esquina.

Anexo Nº2.Fallas de Punzonamiento, Grietas lineales y Grietas de Esquina

Anexo Nยบ3. Fallas de punzonamiento y Grietas de Esquina

Anexo Nยบ4.Falla de losa divida y Grietas lineales.

Anexo Nยบ5.Fallas de descarcamiento de juntas

Anexo Nยบ6.Fallas de Descarcamiento de juntas y Grietas de esquina

Anexo Nยบ7.Falla de losa divida y Grietas de esquina.

Anexo Nยบ8.. Fallas de losa dividida

Anexo Nยบ9.Falla de grietas de esquina

Anexo Nยบ10.Falla de losa dividida

Anexo Nยบ11.Falla de Punzonamiento

FALLAS EN EL PAVIMENTO FLEXIBLE Anexo Nยบ12.Fallas de Piel de Cocodrilo y Exudaciรณn

Anexo Nº13.Fallas de ahuellamiento, exudación y Piel de cocodrilo

Anexo Nº14.Fallas de Exudación, Piel de Cocodrilo y Parcheo y acometidas de servicios públicos.

Anexo Nº15.Fallas de Exudación, Piel de Cocodrilo y Parcheo y acometidas de servicios públicos.

Anexo Nº16.Fallas de Exudación, Piel de Cocodrilo y Parcheo y acometidas de servicios públicos.