INTRODUCCIÓN El desarrollo de este trabajo de investigación, nos permitió observar los diferentes factores que influyen en el fenómeno de agrietamiento que actualmente actualmente se presenta en las diferentes veredas ejecutadas en el distrito de Chimbote dándole mala apariencia estética y su posterior deterioro con el transcurrir del tiempo.
Mediante el análisis de los materiales, ensayos de laboratorio y construcción de muestras de veredas, se realizó un control detallado para determinar las causas del agrietamiento del concreto, y de esta manera poderlas evitar en futuras construcciones.
Este trabajo está orientado orientado para que sirva sirva como referencia referencia útil en en el estudio estudio de las causas que originan el agrietamiento del concreto, así mismo como parámetro en la elaboración del procedimiento práctico para el control del agrietamient agrietamiento, o, tanto en el diseño como en la ejecución de veredas.
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1.- TITULO DE LA INVESTIGACION
CAUSAS DEL DETERIORO Y FALLAS DE VEREDAS V EREDAS TRAMO CUADRA 11 HASTA LA
“
CUADRA 18 DE LA AV. PARDO”
2.- ASPECTOS GENERALES
2.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: Para el presente estudio se ha tomado como punto de referencia la Av. Pardo el tramo de la cuadra 11 a la cuadra 18 del lado izquierdo norte, del PP.JJ. Miraflores Bajo, Distrito Chimbote, Provincia Provincia del Santa, Departamento de Ancash, Región Chavín, Región Natural Natural Costa, en el Perú. Se ha observado que en la Av. Pardo se cuenta en la actualidad con veredas, las cuales en ciertos tramos vienen siendo utilizadas como plataforma para autos, por los talleres automotrices que se encuentran en la zona lo cual perjudica de gran modo a las veredas por no ser para este fin para lo que fueron construidas. También observamos que en la mayor parte de estas veredas presentan un acabado superficial con grietas y hundimientos, debido a probables fallas en la construcción, materiales utilizados o mano de obra, despertando nuestro interés de conocer las razones de su aparición, por eso se ha creído conveniente realizar este trabajo de investigación para determinar sus posibles causas, así como recomendar técnicas adecuadas para evitarlas y mejorar su construcción, haciendo resanes, utilización de aditivos, demoliciones. En la Av. Pardo se cuenta en la actualidad con veredas, muchas de las cuales presentan un acabado superficial con grietas y hundimientos, despertando nuestro interés de conocer las razones de su aparición, por eso se ha creído conveniente realizar este trabajo de investigación para determinar sus posibles causas, así como recomendar técnicas adecuadas para evitarlas .
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2.2.- CARACTERIZACION DEL PROBLEMA 2.2.1.- ACCESIBILIDAD La vía de acceso es la vía terrestre de la Av. Pardo.
2.2.2.-LOCALIZACION Chimbote está situado en la Costa o Chala, que comprende desde el litoral hasta los 500 metros sobre el nivel del mar, al Noroeste del país a 431 Km. de Lima y a sólo 210 Km. de Huaraz. Su casco urbano se eleva a un nivel de entre 2 y 4 m.s.n.m. y la costa donde se asienta conocida como la Bahía el Ferrol, presenta una tierra fértil a orillas del mar, parcialmente arenosa y plana con algunos ligeros accidentes. Su ubicación esta en los 90° 5' de Latitud Sur 4 a 78° 35' de longitud Oeste del meridiano de Greenwich. Con una temperatura variable de 32°C como máximo en el mes de febrero, y a14°C en el mes de julio. Sus límites son: por el Norte con los distritos de Coishco y Santa; por el Sur con el Distrito de Nuevo Chimbote; por el Este con Macate y por el Oeste con el Océano Pacífico.
2.2.3.- TOPOGRAFIA La topografía del terreno de la zona, por su ubicación en la costa peruana presenta un suelo arenoso ligeramente accidentado de superficie plana.
2.2.4.- CONDICIONES CLIMATOLOGICAS 2.2.4.1.- TEMPERATURA En la ciudad de Chimbote durante la temperatura máxima es de 32 ºC en los meses de verano y la mínima de 14 ºC en los meses de invierno.
2.2.4.2.- PRECIPITACION PLUVIAL El clima de la zona está considerada como desértica subtropical, con lluvias aisladas durante el año.
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2.2.4.3.- HUMEDAD ATMOSFERICA La humedad relativa promedio máxima promedio entre 90% - 93%, y la mínima entre 70% y 74%.
2.2.4.4.- RADIACION SOLAR El número total de las horas de sol en la ciudad de Chimbote por año es de 1697; el promedio de horas de sol por día es de 5 horas y asolamiento máximo por días es de 14 horas que se produce en el mes de e nero.
2.2.4.5.- VIENTOS La ciudad de Chimbote soporta vientos constantes durante todo el año, el viento sopla hacia el Sur – Oeste con velocidades promedio entre 24 a 30 Km. /hora. Durante el invierno, neblinas de un espesor de 400 m. cubren el cielo, a sólo 64 Mm. de pluviómetro se precipitan en garúa y en sus pistas o arenales se dejan ver espejismos.
2.3.- FORMULACION DEL PROBLEMA ¿A qué se debe el deterioro de las veredas en el tramo de la cuadra 11 a la cuadra 18 de la Av. Pardo, PP.JJ. Miraflores Bajo, Chimbote, Santa, Ancash?
2.4.- JUSTIFICACION DEL PROBLEMA Actualmente se puede observar el deterioro de las veredas en el tramo de la cuadra 11 a la 18 de la Av. Pardo, consideramos que debería verse en unas mejores circunstancias no solo para el ornato de la ciudad sino también para beneficio de las personas que viven y transitan a diario por la zona. En la actualidad se tiene el problema de fisura miento en la parte del acabado (mortero), dicho fenómeno es llamado comúnmente “Piel de Cocodrilo”. Los cuales se da en los dos tipos de procesos constructivos que se ejecutan en las veredas, y son:
Veredas con acabado pulido.
Veredas con acabado frotachado.
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Y para el presente estudio se ha tomado como puntos de investigación las zonas de los PP. JJ. Miraflores bajo. Actualmente se puede observar en las obras ya ejecutadas que este problema se acentúa y se diferencia de una zona a otras (grietas más profundas,
de mayor y menor figura
geométrica), puede que se de por el agregado, proceso constructivo, clima,
tipo de
cemento, etc. Este fenómeno disminuye la vida útil de la estructura en la que se presenta, por lo que a la fecha no se ha tomado las precauciones del caso en el distrito de Chimbote para erradicar o contrarrestar dicho fenómeno.
2.4.1.- ASPECTOS SOCIALES En el aspecto social, tener una adecuada construcción de las veredas que permite a la población contar con una buena estructura que cumpla adecuadamente con el tiempo de vida útil para la que ha sido diseñada y de es ta manera mejorar el ornato de su comunidad.
2.4.2.- ASPECTOS ECONOMICOS En el aspecto económico los más beneficiados serían los ejecutores ya que no se necesitaría de aditivos para contrarrestar este fenómeno y por ende bajarían considerablemente sus costos.
2.5.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION 2.5.1.- OBJETIVOS GENERALES
Determinar cuáles son las principales causas de las fallas que presentan las veredas del tramo 11 hasta la cuadra 18 de la Av. Pardo.
2.5.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS
Levantamiento topográfico
Estudios de suelo, compactación
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3.-MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL 3.1.- ANTECEDENTES En la actualidad no existen estudios realizados por las entidades competentes de la localidad como son las Universidades, Municipalidades, Colegio de Ingenieros, Colegio de Arquitectos, etc. Por lo que no se ha tomado en cuenta tal fenómeno, y se ha visto por conveniente hacer las investigaciones respectivas. Con respecto a la infraestructura actual se puede verificar in situ que existen tal fenómeno por causas que se desconocen a la fecha, algunos maestros constructores, ingenieros, etc. manifiestan que es por el tipo de cemento, otros por efectos de la mala ejecución constructiva, así mismo indican también que es por el agua, agregados, etc. Se trato de indagar más sobre esta obra de habilitación urbana en la Municipalidad Provincial del Santa, por ser esta la que ejecuto la obra, pero se nos fue negada toda clase de información referente a esta, por tal razón no se pudo complementar más datos para este trabajo de investigación.
3.2.- CAMPO DE ACCION
Se ha tomado la obra de habilitación urbana de veredas en la Av. Pardo
3.3.- ESPECIFICACIONES TECNICAS DE CONSTRUCCCION DE VEREDAS 3.3.1.- OBRAS PRELIMINARES 3.3.1.1.- DEMOLICION DE VEREDAS C/ MAQUINA Se considera los trabajos de demolición de las veredas existentes en las áreas indicadas a fin de permitir la ejecución de las nuevas veredas proyectadas en base a sus secciones y longitudes. Se utiliza las herramientas necesarias aprobadas por la inspección para la ejecución de los trabajos. La demolición se ejecuta con cargador frontal hasta una distancia que no afecte a las construcciones de viviendas, debiendo completarse en forma manual en toda la sección.
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El material proveniente de la demolición deberá ser retirado para seguridad y limpieza del trabajo.
3.3.1.2.- NIVELACION, TRAZO Y REPLANTEO PRELIMINAR Se considera todos los trabajos topográficos plan métricos y altimétricos que son necesarios hacer para el replanteo del Proyecto y eventuales ajustes del mismo; apoyo técnico permanente y control de resultados. El mantenimiento de plantillas de cotas, estacas auxiliares, etc. será cuidadosamente observado a fin de asegurar que las indicaciones de los planos
3.3.2.- MOVIMIENTO DE TIERRAS 3.3.2.1.- CORTE SUPERFICIAL MANUAL Que hubiera o que fuera necesario recoger dentro de los límites de la vereda, según necesidades del trabajo. El corte se efectuará hasta una cota ligeramente mayor que el nivel de sub. rasante de tal manera que al preparar y compactar esta capa se llegue hasta el nivel de subrasante. El material proveniente de los cortes deberá ser retirado para seguridad y limpieza del trabajo y seleccionarlo para la utilización en rellenos en caso necesario. Consiste en el corte y extracción en todo el ancho que corresponde a las explanaciones proyectadas, incluirá el volumen de elementos sueltos o dispersos
3.3.2.2.- PREPARACION SUBRASANTE VEREDA C/PLANCHA Se preparará en toda su sección y longitud la sub. rasante para las veredas, una vez ejecutados los trabajos de corte. La compactación se ejecutará en la superficie, si no está especificado de otra manera en los planos o disposiciones especiales del Proyecto será hecha hasta obtener valores de densificación óptimos aprobados por la inspección. La compactación se realizará utilizando el equipo mecánico aprobado por la Inspección, en este caso será plancha vibratoria. En las zonas de difícil acceso se ejecutará en forma manual.
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3.3.2.3.- RELLENO MANUAL C/ MATERIAL PROPIO PISON DE MANO La capa de base de afirmado será colocada sobre un relleno previamente ejecutado cuando así lo indiquen los planos hasta alcanzar los niveles de la sub rasante aprobada, y estará construida por materiales granulares según se especifique quedando limitado el tamaño máximo a 1" , los materiales que finalmente se empleen, deben cumplir con las especificaciones respectivas. El material de relleno será el resultante de los cortes debidamente seleccionado y será compactado hasta alcanzar la densidad requerida aprobada por la inspección, se empleará herramientas manuales para su compactación.
3.3.2.4.- AFIRMADO COMPACTADO E=4” La capa de base de afirmado será colocada cuando así lo indiquen los planos sobre la sub. rasante aprobada, y debajo de la losa de concreto. Tendrá un espesor de 4" y estará construida por materiales granulares según se especifique quedando limitado el tamaño máximo a 1”, los materiales que finalmente se empleen, deben cumplir con las especificaciones respectivas. Luego de haber obtenido el nivel de la sub. rasante se procederá a la colocación de la capa de afirmado esparcido en toda el área, de tal manera que se logre el espesor indicado en los planos debiendo reunir las condiciones especificas en lo que a su estabilidad y consistencia se refiere; manteniendo su ubicación y dimensionamiento en planta, como el perfil longitudinal y transversal respectivamente. El material para formar la capa base de afirmado deberá ser de un tipo adecuado aprobado por la Inspección y no deberá contener escombros y estar exento de material orgánico. La compactación se realizará con plancha vibratoria aprobado por la Inspección hasta lograr lo niveles indicados en los planos.
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3.3.2.5.- ELIMINACION MATERIAL EXCEDENTE C/MAQ. Es
eliminar
los
materiales
sobrantes
de
las
distintas
etapas
de
construcción,
complementando los movimientos de tierras descritos en forma específica. Se prestará particular atención en no ocasionar interrupciones al tránsito peatonal o vehicular, así como molestias con el polvo que generan las etapas de apilación, carguío y transporte. El destino final de los materiales excedentes será elegido de acuerdo con las disposiciones y necesidades municipales.
3.3.3.- OBRAS DE CONCRETO SIMPLE
Este trabajo se refiere a la construcción de veredas y sardineles de veredas, gradas y losa de concreto para el encintado de concreto simple ejecutadas sobre los niveles de la base de afirmado según los planos y la especificaciones técnicas indicadas en el proyecto.
3.3.3.1.-CONCRETO VEREDAS F'C=140KG/CM2 E=4" INC/ENC. Y DESENCOFRADO El concreto a utilizar será ejecutado con una resistencia a la compresión de F'c = 140 kg/cm2 a los 28 días. El asentamiento "SLUMP" medida en el cono de Abrahams tendrá un valor de 2" como máximo.
La losa de vereda mantendrá un espesor constante de 10 cm en toda su longitud, que incluye la losa propiamente dicha de 8.5cm de espesor y una capa de desgaste de mortero en proporción a 1:2 cemento-arena de 1.5cm. de espesor, con acabado semipulido. Las uñas en las veredas tendrán las secciones indicadas en los planos y será con concreto de la misma calidad.
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3.3.3.2.- ESPECIFICACIONES PARA EL CONCRETO
MATERIALES
Los materiales a usarse en la elaboración del concreto para veredas deberán ser aprobados por el Ing. Inspector.
a.- cemento Se empleara el cemento Portland tipo I o MS. que cumpla con los requisitos dados en las especificaciones
ASTM-C150
o
AASHO
180-60.
se
deberá
usar
productos de una sola fabricación o un tipo único de cemento. Si está en almacenamiento por un periodo de tres meses o existe posibilidad de que se contamine con sustancias extrañas, se probará antes de su uso y se descartará al no resultar satisfactorio.
b.- agregados Deberá cumplir los requerimientos de las especificaciones para agregados de
concreto
ASTM- C33.
Agregados finos
Será de origen natural procedente de las canteras aprobadas por el ingeniero
inspector. El
módulo de fineza de la arena estará comprendido entre 2.5 a 2.9. Si es necesario se realizarán las pruebas para agregado fino del concreto así: ASTM C-40 C-128 C-38 y otros. La arena será probada en la medida que se utilice en obra.
Agregado grueso
Puede ser piedra partida o grava de grano duro o combinaciones de ambos. Con tamaño máximo 1 1/2
pulgadas además de cumplir con ASTM C-33. Puede verificarse con las
siguientes designaciones: ASTM C-131. C-88. C-127. Se tendrá en cuenta las siguientes recomendaciones: el tamaño máximo del agregado no será mayor de 1/5 de la menor dimensión entre las caras de los encofrados del elemento para lo cual se usará el concreto no mayor de 3/4 partes del espaciamiento libre de varillas individuales o paquetes de varias de acero de refuerzo.
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c.- agua El agua que se use para mezclar o curar el concreto será limpia, potable, fresca y que no sea dura y este libre de sustancias perjudiciales tales como: Aceite, ácidos, álcalis, Sales y materiales orgánicos. Cuando el agua es de calidad cuestionable se someterá a la prueba especificada AASHO T-26 aditivo.
d.- curado Deberá iniciarse tan pronto como sea posible sin dañar la superficie del concreto y prolongarse ininterrumpidamente por un mínimo de 7 días. Los encofrados de madera tendrán que ser mantenidos constantemente húmedos durante el fraguado del concreto.
ENCOFRADOS
Los encofrados serán formas de madera cuyo objeto principal es contener el concreto dándole la forma requerida debiendo estar de acuerdo con lo especificado en las normas ACI 347-68. Estos deben tener la capacidad suficiente para resistir la presión resultante de la colocación y vibración del concreto y la suficiente rigidez para mantener las tolerancias especificadas. Los encofrados de veredas deberán estar debidamente arriostradas entre si mediante durmientes y barrotes de manera que se mantengan en la posición y postura deseada con seguridad. Para lograr este propósito se sujetaran los encofrados verticales a los durmientes longitudinales.
JUNTAS DE DILATACION
a.- juntas de dilatación Se colocara juntas de dilatación como se indica en los planos, la junta presentara una separación de 1" y una profundidad de 4" para permitir la expansión térmica. Los cantos se bolearan antes de que fragüe el concreto con un radio de 0.015m.
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Se deberán considerar juntas de dilatación cada 4.00ml, las cuales serán selladas con mezcla asfáltica con proporción en peso 5% y 95% asfalto arena respectivamente, la cual se colocada en toda su longitud, debiendo estar bien compactadas para que quede sellada herméticamente.
b.- juntas de construcción Se emplearan en los casos en que debe interrumpirse el trabajo y para los empalmes con veredas existentes. La ranura tendrá 3/8” de ancho y 3 cm de p rofundidad.
3.4.- FALLAS EN PAVIMENTOS RIGIDOS
A.- grietas Grieta transversal y diagonal . •
Fractura miento de losa perpendicular u oblicuo al eje del pavimento
•
Indicador de fatiga (excesivas repeticiones de carga)
•
Deficiente apoyo de losas
•
Asentamientos
•
Excesiva relación longitud/ancho
•
Deficiencias constructivas
•
Ausencia de juntas
•
Variaciones en el espesor de la losa
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Grieta de esquina. •
Se extiende verticalmente a través de todo el espesor
•
Indicador de fatiga de concreto
•
Deficiente drenaje que debilita y erosiona el apoyo
•
Deficiente transferencia de carga que ocasiona altas deflexiones en la esquina
B.- deformaciones Levantamiento de losas. •
Sobre elevación abrupta de la superficie del pavimento
•
Se ubica generalmente cerca de las juntas transversales
•
Indica falta de libertas de movimiento de losas
•
Se originan fuerzas de compresión considerables sobre el plano de la junta
•
Cuando las fuerzas son excéntricas, las losas se levanta
Hundimiento. •
Depresión o descenso de la superficie
•
Puede estar acompañado de fisuración
•
Deformación permanente por asentamiento o consolidación de subrayan
•
Indicador de un deficiente proceso constructivo.
C.- desintegración Descascar amiento y fisuras capilares. •
Rotura de la superficie entre 5 y 15 mm.
•
Desprendimiento de pequeños trozos de concreto
Pulimiento de superficie. •
Pulimiento de agregados en superficie
•
Puede ser causada por el tránsito que produce desgaste
•
Mala calidad del concreto
•
Mala calidad de agregados.
•
Pérdida de fricción o resistencia al deslizamiento
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D.- otros Parches y reparaciones. •
Remoción de pavimento y reemplazo
•
Los parches disminuyen la serviciabilidad de la vía
•
Los parches mal ejecutados originan nuevas fallas
4.- SISTEMA DE HIPOTESIS
4.1.- HIPOTESIS GENERAL “Se debe a muchos problemas en los cuales el personal encargado no fue lo suficientemente eficiente como para determinar lo que puede suceder a futuras”
4.2.- HIPOTESIS ESPECÍFICA “En este caso podemos decir el deterioro de dichas veredas se puede deber a la mala utilización de los materiales utilizados, al mal manejo del personal, la mano de obra muy mala y muchos aspectos más”
5.- METODOLOGIA 5.1.- TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACION 5.1.1.- TIPO DE INVESTIGACION Por el tipo de la investigación, el presente estudio reúne las condiciones metodologicas de una investigación aplicada, en razón, que se utilizaron conocimientos de la ingeniería civil a fin de aplicarlas en el proceso de la gestión de evaluación de desempeño de una empresa competitiva.
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5.1.2.- NIVEL DE INVESTIGACION De acuerdo a la naturaleza del estudio de investigación, reúne por su nivel las características de un estudio descriptivo, explicativo y correlacional.
5.2.-METODOS Y DISEÑO DE INVESTIGACION
5.2.1.- METODOS Los principales métodos que se utilizaron en la investigación fueron: análisis, síntesis, deductivo, inductivo, descriptivo, estadístico, entre otros.
5.2.2.- DISEÑO DE INVESTIGACION Para el diseño de la investigación se diseño ex post facto.
5.3.- UNIVERSO O POBLACION Y MUESTRA 5.3.1.- POBLACION La población motivo de esta investigación está conformada por todas las cuadras de la Av. pardo.
5.3.2.- MUESTRA La muestra utilizada en la presente investigación está conformada por una cuadra tomada al azar, siendo dicha muestra todas las cuadras de la Av. pardo.
5.4.- TECNICAS E INSTRUMENTOS Y MATRIZ DE EVALUACION DE RECOLECCION DE INFORMACION. 5.4.1.- TECNICAS Las principales técnicas que se utilizaron en la investigación son:
Entrevista
Encuesta
Análisis documental
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5.4.2.- INSTRUMENTOS Los principales instrumentos que se aplicaron en l as técnicas son:
Guía de análisis documental.
5.4.3.- MATRIZ DE CONSISTENCIA PROBLEMAS OBJETIVOS
HIPOTESIS
OPERACIONALIZACION VARIABLES
INDICADOR
INDICES
METODOS
““Se debe a ¿A qué se
muchos
debe el
problemas en
deterioro de
Determinar
las veredas
cuáles son
en el tramo
las
de la cuadra
principales
11 a la cuadra
causas de
18 de la Av.
las fallas
Pardo, PP.JJ.
que
Miraflores
presentan
Bajo,
las veredas
Chimbote,
de este
Santa,
tramo.
los cuales el personal encargado no Tipo de
fue lo suficientemente eficiente como
investigación Variables
Variable
Diseño de la
independiente
dependiente
investigación
para
por el tipo de la investigación.
determinar lo que puede suceder a futuras”
Ancash?
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ANEXOS Y FOTOS
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CUADRA 11 DE LA AV PARDO FALLAS EN VEREDAS
Descascaramiento y pulimiento de superficie, desprendimiento de concreto
Levantamiento de losa
Hundimiento, grietas transversales
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CUADRA 12 DE LA AV PARDO FALLAS EN VEREDAS Toda la cuadra presenta pulimiento de superficie
Grieta de esquina, decascaramiento
CUADRA 13 DE LA AV PARDO FALLAS EN VEREDAS
Grieta longitudinal
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CUADRA 14 DE LA AV PARDO FALLAS EN VEREDAS
Ausencia de juntas, transferencia de cargas, grietas longitudinales y transversales, desprendimiento del concreto
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