Expo - Fallas Pav Rigido

ESCUELA PROFEsIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INTEGRANTES : MANRIQUE SÀNCHEZ ,KATIALIMAY QUITO, ALEXANAYA AGUILAR, LUI

DOCENTE : IN. HUGO CASSO VALDIVIA

CURSO : VIAS DE TRANSPORTE – 4TO MODULO DEL CURSO DE TITULACION

TEMA : FALLAS EN PAVIMENTO RIGIDO – PCA - DPL

INTRODUCCION

Desde los senderos hechos a fuerza de paso, hasta las grandes carreteras de concreto, el hombre ha modificado su entorno de acuerdo con las necesidades de su tiempo. Actualmente, en la era de las comunicaciones, la necesidad de construir caminos más fuertes y más seguros intensifica su mirada en el concreto, material de grandes posibilidades para el desarrollo de los caminos en el mundo contemporáneo.

OBJETIVOS Obtener información del estado físico de las vías

seleccionadas en el análisis de deterioros de pavimentos rígidos.

Conocimiento de los tipos de deterioros encontrados. Analizar las posibles causas que generan un tipo de

deterioro en particular. Realizar las mediciones de los deterioros para catalogar

su grado de severidad. Recomendar los procesos de reparación que más se

adecuen a una situación particular.

MARCO TEORICOEn un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se produce una buena distribución de las cargas, dando como resultado tensiones muy bajas en la subrasante.

I. Tipos de Pavimentos Rígidos

• Concreto simple• Concreto reforzado• Concreto reforzado continuo

II. Aplicaciones del Pavimentos Rígidos

• Aeropistas• Vialidades urbanas• Zonas residenciales

MARCO TEORICOPAVIMENTO RÌGIDO - FALLAS

MARCO TEORICOIII. Daños en estructuras de pavimento Rígido

a. Fisura Transversal o Diagonal. Perpendicular al eje del pavimento, o en forma oblicua a este, dividiendo la misma en dos planos. Son causadas por: Fatiga Deficiente apoyo en losas Excesiva relación longitud/ancho de losa

Severidad B (Bajo) < 3mm, 3mm<M (Mediano)< 10mm, A (Alto) >10mm

PAVIMENTO RÌGIDO - FALLAS

b. Fisura Longitudinal. Ocurre aproximadamente paralela al eje de la carretera. Son causadas por:

Fatiga Pérdida de soporte de la fundación Tensiones originados por cambios de temperatura y humedad

Severidad B (Bajo) < 3mm, 3mm<M (Mediano)< 10mm, A (Alto) >10mm


c. Fisura de Esquina. Es una fisura que intersecta la junta o borde que delimita la losa a una distancia menor de 1.30 m a cada lado medida desde la esquina. Son causadas por: Fatiga combinadas con la acción drenante Deficiente transferencia de cargas a través de la junta

Severidad B (Bajo), las juntas no seencuentra fisurado o bien hay alguna pequeña fisuraM (Mediano) el área entreésta y las juntas se encuentra medianamente fisurada.A (Alto) el área entre ésta y las juntas se encuentra muy fisurada o presenta hundimientos


d. Losas subdivididas. Fracturamiento de la losa de concreto conformando una malla amplia, combinando fisuras longitudinales, transversales y/o diagonales, subdividiendo la losa en cuatro o más planos. Son originadas por:

Fatiga del concreto Deficiente soporte de la fundación Capacidad de soporte deficiente de la losa

SeveridadCLASE

NIVEL DE SEVERIDAD DE LA FISURA *

Nº DE Paños en que se divide la Losa

B Bajo 4 ó 5

M Mediano De 6 a 8

A Alto Más de 8


IV. Deformaciones en estructuras de Pavimento de concreto.

a. Levantamiento de losas. Sobre-elevación abrupta de la superficie del pavimento, localizada generalmente en zonas contiguas a una junta o fisura transversal. Son causadas por:

• Falta de libertad de expansión de losas de concreto• Proximidad de las juntas transversales

SeveridadB (Bajo) Baja incidencia en la comodidad de manejoM (Mediano, obliga a disminuir velocidad de circulación.A (Alto) El levantamiento causa un excesivo salto del vehículo.


b. Dislocamiento. Es una falla provocada por el tránsito en la que una losa del pavimento a un lado de una junta presenta un desnivel con respecto a una losa vecina. Es el resultado de:

Ascenso a través de la junta o grieta del material suelto proveniente de la capa inferior de la losa

Depresión del extremo de la losa posterior, al disminuir el soporte de la fundación


C. Hundimiento. Depresión o descenso de la superficie del pavimento en un área localizada del mismo; puede estar acompañado de un fisuramiento significativo, debido al asentamiento del pavimento. Este tipo de deformación permanente del pavimento, con o sin agrietamiento puede ocurrir cuando se producen asentamiento o consolidación en la subrasante .

B (Bajo) El hundimiento causa al vehículo un balanceo o salto característico, sin generar incomodidad. M (Mediano) El hundimiento causa a los vehículos un significativo salto o balanceo, que genera incomodidad. A (Alto) El hundimiento causa un excesivo salto que provoca una pérdida de control de los vehículos, siendo necesario recurrir a una reducción de velocidad.


EJEMPLO DE PAVIMENTO RÌGIDO - FALLASEjemplo:Vía de acceso a Residencial Santa Mónica, Managua.

Tiempo de construida: 1 año como máximo. Institución o empresa que llevo a cabo la obra: CEMEX de Nicaragua. Deterioros encontrados en la vía.

Hundimiento Descripción:Depresión o descenso de la superficie del pavimento en un área localizada del mismo, puede estar acompañado de un fisuramiento significativo, debido al asentamiento del pavimento.

Causas:

Debido a la consolidación en la subrasante, ocurriendo el descenso del material de relleno, por la inadecuadas técnicas de mejoramiento de la estructuras de sub-base y base que generalmente se presentan en las ciudades que no buscan la información técnica para la construcción de las obras viales.

EJEMPLO DE PAVIMENTO RÌGIDO - FALLAS

FORMA DE MEDIR:

Número de tableros muéstrales afectados: 1 tablero.

Área afectada: 2.232 m²

Altura: 5 cm.

Nivel de severidad: Mediano, el hundimiento causa a los vehículos un significativo salto que genera incomodidad.

EJEMPLO DE PAVIMENTO RÌGIDO - FALLASSi se observa con atención la foto, podrá localizarse en algunas áreas el descenso de la estructura de pavimento rígido, por efectos del transito y por la falta de mantenimiento este deterioro se ha convertido en un bache que afecta la comodidad y seguridad del transito que circula por la vía.

EJEMPLO DE PAVIMENTO RÌGIDO - FALLAS

MÉTODO DE LA PORTLAND CEMENT ASSOCIATION

La presente publicación se refiere al método de la Portland Cement Association de los Estados Unidos, para determinar los espesores de losas que sean apropiados para soportar las cargas de tráfico en calles, caminos y carreteras de hormigón.

FACTORES DE DISEÑO

Después de la selección previa del tipo de pavimento de concreto, el tipo de base necesaria y el tipo de berma (de concreto o no), el espesor de diseño se determina en función de cuatro factores:

1. Resistencia a flexotracción del concreto (módulo de rotura MR) mediante el ensayo de carga en los tercios medios de la luz.

2. Capacidad de soporte conjunta de la subrasante y de la base (módulo de reacción k)

3. Periodo de diseño, usualmente 20 años, si bien puede ser mayor o menor.

4. Trafico

En el estudio de pavimentos rígidos por método PCA, se realizan los tipos de análisis indicados a continuación:

• Método de diseño PCA• Método de diseño PCA simplificado• Diseño de Juntas Estos tres estudios teóricos de comportamiento de losas y análisis de esfuerzos y deformaciones en pavimentos rígidos, son sometidos a transito mixto, el cual constituye la mayor fuente de conocimiento. Este método fue publicado en 1996 y actualizado en 1984, que es aplicable en control de pavimentos de concreto simple con juntas, concreto reforzado con juntas, y refuerzo continuo.

Los criterios de diseño consideran:

• Análisis de fatiga • Análisis de erosión

ANALIS POR FATIGAa) Este análisis Influye principalmente en el diseño de pavimentos

para tráfico ligero y pavimentos para tráfico mediano con pasa juntas en las juntas.

b) Se basa en el cálculo de esfuerzos por cargas en el borde de las losas, a medio camino entre juntas transversales.

c) El análisis de fatiga controla los diseños de pavimentos delgados para bajo transito independientemente del tipo de transferencia de carga en las juntas transversales.

Esfuerzo producido por la carga por eje-----------------------------------------------------------

Módulo de rotura del concreto

d) En esta metodología se deben considerar losas finitas, en donde actúan cargas en posiciones diferentes, y se modelan transferencias de carga losa-losa entre juntas, losa-acotamientos y entre grietas.

ANÁLISIS DE ESFUERZOS POR EROSIÓN a) Este análisis influye principalmente en el diseño de pavimentos con trafico

mediano a pesado con transferencia de carga por trabazón de agregados (sin pasa juntas) y pavimentos de tráfico pesado con pasa juntas.

b) Considera que el pavimento falla por bombeo, por erosión del soporte y por escalonamiento de las juntas.

c) Se debe efectuar el análisis de los esfuerzos críticos de orilla y de esquina del pavimento debido a la transferencia de cargas hacia las juntas transversales. Las deflexiones mayores ocurren cuando las cargas se colocan encima de o en las proximidades de las juntas de control, provocando que los resultados afecten y definan los criterios de erosión (o de deflexiones permisibles) en el diseño del pavimento.

d) La deflexión más crítica ocurre en la esquina de la losa cuando la carga está situada en la junta, en cercanías de la esquina.

e) La opción de construcción de acotamientos ligados al pavimento hace que se reduzcan los espesores finales ya que se reducen substancialmente los esfuerzos resultantes en los bordes.

CONCLUSIONESConcluimos que la mayoria de deterioros corresponden al fisuramiento de las estructuras de pavimentos que por inadecuado mantenimiento, estas

Concluimos que todas estas fuentes de conocimiento son útiles. Sin embargo, el conocimiento obtenido del comportamiento de pavimentos construidos normalmente es la más importante.

Un segundo aspecto importante es el criterio aplicado a los valores teóricos, valores limitantes permisibles de esfuerzos, deflexiones o presiones.

Se recomienda la realización de este ensayo en obras de edificaciones donde no hay mucho presupuesto o zonas donde no hay equipos SPT, del cual por correlaciones del SPT.Este ensayo se recomienda porque es más económico que el SPT, mientras que el SPT cuesta 300 soles por punto y DPL de 30 a 60 soles.

El objetivo específico de este ensayo se efectúa colocando un espécimen de l sue lo somet ido a una carga normal para ap l i ca rse e l es fuerzo cortante para determinar los valores de cohesión y el ángulo de fricción interna.

ENSAYO DE PENETRACION LIGERA

Este método describe el procedimiento generalmente

conocido como ensayo de penetración ligera, consiste en

introducir al suelo una varilla de acero, en una punta se

encuentra un cono metálico de penetración con 60° de

punta, mediante la apl icac ión de golpes de un

mart i l lo de10kg que se deja caer desde una altura de

0.50m.

Como medida de la resistencia a

la penetración se registra el numero N, ha sido

correlacionado con algunas propiedades relativas al suelo,

particularmente con sus parámetros de resistencia al

corte, capacidad portante, densidad relativa, etc.

PROCEDIMIENTO

Equipo de DPL DIN 4094

Cono metálico de penetración (60°)

Yunque o Cabezote

MATERIALES

CONCLUSIONES

•Se recomienda la realización de este ensayo en obras de edificaciones donde no hay mucho presupuesto o zonas donde no hay equipos SPT, del cual por correlaciones del SPT.•El ideal se recomienda cuando llega a generar más de 10 golpes por cada 10cm, es decir más de un golpe por cm. El DPL es un ensayo indirecto ya que debo acompañarlo de una calicata porque hay veces en que se puede encontrar un bólido en el camino y el resultado es alterado, una piedra hará más golpes, lo cual no es real porque es heterogéneo y mi suelo es homogéneo. Una desventaja es que si nos encontramos con un bólido mayor a 4 pulgadas mi punta de DPL puede romperse.•Este ensayo se recomienda porque es más económico que el SPT, mientras que el SPT cuesta 300 soles por punto y DPL de 30 a 60 soles.

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