UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

CONSEJO DE INVESTIGACION

FACULTAD DE INGENIERIA

PROYECTO DE TESIS

PAVIMENTO RGIDO REFORZADO CON FIBRAS METLICAS COMO ALTERNATIVA DE USO EN LAS VAS DE LA ZONA URBANA DE HUANCAYO.PRESENTADO POR

Bach. DAVILA ROJAS, Luis Abelardo.Bach. PALOMINO MEDINA, Joel.PROYECTO DE TESIS PRESENTADO PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

HUANCAYO PERU

2013RESUMEN DEL PROYECTOLa presente investigacin da un marco general de la problemtica local en las tcnicas constructivas en pavimento rgido simple para ello se propone una nueva alternativa constructiva Pavimento rgido reforzado con fibra metlica en las vas de la provincia de Huancayo. El objetivo principal es presentar la influencia de las fibras metlicas en la capacidad de soporte en los pavimentos rgidos, el mejoramiento en las propiedades fsicas y mecnicas de concretos y como incide en todo ello la dosificacin. Los ensayos basados en los procedimientos de la Norma ASTM, ACI muestran que la inclusin de fibras trae beneficios en la ductilidad, en la resistencia a la traccin por flexin, retraccin del concreto, durabilidad y espesor en losas de pavimento rgido los cuales incidirn de manera eficaz y eficiente en el periodo de diseo. Sin embargo se debe tener en cuenta que la adicin de fibras puede traer problemas de gran cuidado como los nidos de fibra que afectan la trabajabilidad y la utilizacin de piedra chancada. Para ello, todos estos problemas pueden ser mitigados utilizando procedimientos correctos y controlados.

Palabras claves: Pavimento rgido reforzado con fibras, revenimiento, resistencia a la compresin, resistencia a la traccin, mdulo de rotura.PROYECTO DE INVESTIGACION1. TITULO:PAVIMENTO RGIDO REFORZADO CON FIBRAS METLICAS COMO ALTERNATIVA DE USO EN LAS VAS DE LA ZONA URBANA DE HUANCAYO.2. NOMBRES Y APELLIDOS DEL INVESTIGADOR: Bach. DAVILA ROJAS, Luis Abelardo.Bach. PALOMINO MEDINA, Joel.

3. FILIACIN INSTITUCIONAL:

Facultad de Ingeniera.

4. PROBLEMA:4.1. Planteamiento del problema:Con el transcurso del tiempo, la zona urbana de Huancayo se ha ido incrementando el crecimiento vehicular producto de ello se observa la gran congestin de vehculos lo que provoca la prdida de hora hombre, hora mquina, prdida econmica, contaminacin acstica y accidentes. Todo ello se debe a la falta de vas alternas, a la deficiencia en la infraestructura vial, a los procedimientos y tcnicas constructivas deficientes, a las obras viales mal ejecutadas, a la mala calidad de materiales empleados en la carpeta de los pavimentos, a la variacin brusca de temperatura, a que el asfalto que actualmente se produce en planta es de psima calidad la cual se puede verificar a simple inspeccin visual por ejemplo en la Av. Catalina huanca, a la escases de asfalto debido al elevado costo de produccin y a que en la Regin Junn no se obedece a los principios de construccin de ingeniera lo nico que se tiene son tableros aislados que presentan todo tipo de fallas que va a presentar un pavimento post inversin.Como consecuencia de ello se ven infraestructuras viales daadas en poco tiempo que reflejan una mala serviciabilidad, desgate acelerado de los vehculos, cierres parciales de calles por mantenimientos, incremento innecesario de presupuesto para el mantenimiento y el no cumplimiento del periodo de diseo y vida til del pavimento.4.2. Formulacin del problema:4.2.1. Problema PrincipalCul sera la alternativa ms adecuada para aplicar en el pavimento rgido en el contexto actual en la zona urbana de Huancayo?

4.2.2. Problemas especficosCules son las caractersticas del sistema vial actual?

Cules son las alternativas estructurales para las pavimentaciones actuales?Cun factible ser la aplicacin del pavimento rgido reforzado con fibras metlicas para cubrir los requerimientos de las vas en estudio?5. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION:5.1. OBJETIVO GENERAL:Identificar un sistema estructural que satisfaga los requerimientos tcnicos y econmicos de los pavimentos de la zona urbana de Huancayo.5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Identificar caractersticas del sistema vial actual. Describir los mtodos actuales como se aplica y su eficacia. Demostrar con los conocimientos existentes que los pavimentos rgidos reforzados con fibras metlicas son una alternativa para mejorar los pavimentos.6. JUSTIFICACIN:6.1. Terica: La informacin adquirida y procesada servir de sustento para esta y otras investigaciones similares, siendo un aporte importante a la ingeniera de transportes en la aplicacin de fibras en el pavimento rgido.6.2. Social: La presente investigacin contribuir de manera significativa en el beneficio personal y social de los propietarios de vehculos y a los profesionales de la ingeniera de transportes de la provincia de Huancayo.6.3. Metodolgico: La aplicacin y demostracin de los resultados que se obtendrn en la investigacin servirn para elaborar los diseos de pavimentos rgidos reforzados con fibras metlicas usando procedimientos constructivos en ptimas condiciones para conseguir una mejor homogeneidad.7. MARCO TEORICO:7.1. AntecedentesA. Antecedentes nacionales:

a). Las bachilleres Claudia Cecilia Crdova Prez, Liseth Adriana Cuellar Soto y Mayra Shuguey Guizado Barrios de la Universidad Pontificia La Catlica el ao 2010 sustentaron su tesis: COMPARACIN DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE A LA FLEXIN ENTRE LAS FIBRAS DE ACERO WIRAND PRODUCIDAS EN ITALIA Y LAS PRODUCIDAS EN PER, con la finalidad de lograr el ttulo profesional en ingeniera civil de pavimentos rgidos en ingeniera de transportes, para ello los investigadores se basaron en la comparacin de las fibras del tipo FF1 y FF3 Maccaferri Peruana e Italiana.

La investigacin buscaba obtener el valor de resistencia equivalente para tres dosificaciones de concreto (210, 245 y 280 kg/cm) por dosificacin de fibra (20 y 25 kg/m) para tipo de fibra Wirand FF1 y FF3.B. Antecedentes internacionales:a).El ingeniero diego Orlando Garzn Vergara, de la Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ingeniera y Agrcola en el ao 2009, ha presentado su Tesis: EFICIENCIA EN LA TRANSFERENCIA DE CARGAS EN JUNTAS TRANSVERSALES DE PAVIMENTO RGIDO REFORZADO CON FIBRAS METLICAS, para optar el ttulo de Master en Ingeniera - Geotecnia, su investigacin consisti en determinar la eficiencia en la transferencia de cargas en juntas transversales de pavimento rgido, cuando el concreto es reforzado con fibras metlicas y para cumplir su objetivo se desarrollaron pruebas de campo y laboratorio sobre modelos de pavimento reforzado con diferentes cuantas de fibra metlica Dramix RC 80/60BN. Midindose en cada prueba las deformaciones a ambos lados de la junta; determinndose la eficiencia como la relacin entre la deflexin en la losa cargada y la deflexin en la losa sin cargab). La ingeniera Patricia Cristina Mrmol Salazar, de la Universidad Politcnica de Madrid Escuela Tcnica superior de ingenieros de caminos, canales y puertos en el 2010 ha presentado su trabajo: HORMIGONES CON FIBRAS DE ACERO CARACTERISTICAS MECNICAS, para optar el ttulo de Master en Ingeniera de Estructuras, Cimentaciones y Materiales, en las cuales su investigacin consisti en la aplicacin a las caractersticas mecnicas del hormign reforzado con fibras de acero con una referencia terica sobre cmo trabajan las fibras y haciendo nfasis especial en las cuatro caracterstica mecnicas ms importantes que presentan este tipo de hormign: Flexotraccin, compresin, tenacidad-fatiga y resistencia al impacto, demostrando todo estas pruebas mediante ensayos de laboratorio.

c). Los Bachilleres. Garcs Gomes, Andreina y Callejo gallardo, Carlos Alberto, de la Universidad Nueva Esparta de la Facultad Ingeniera Escuela de Ingeniera Civil, en el ao 2011 ha presentado su tesis: INCIDENCIA DE LA FIBRA METALICA DRAMIX 65/35 BN EN PAVIMENTOS RGIDOS DE TEMPRANA EDAD, para optar al ttulo de ingeniero civil; teniendo como base fundamental en la investigacin el estudio de la incidencia de la fibra metlica Dramix-65/35-BN en la resistencia a flexin de un pavicreto 45 a temprana edad en pavimentos rgidos elaborados en planta de concreto donde procedieron a realizar mezclas de dosificaciones tanto para concreto simple y con fibras en un trompo de setenta litros (70 Lts). Las probetas prismticas fueron ensayadas a edades de curado de 7 das, con el objeto de obtener los valores de resistencia a flexin propuestos. Para que la investigacin tenga validez elaboraron 30 probetas prismticas por cada tipo de mezcla para un total de 60 probetas. Con los resultados obtenidos de los ensayos, realizaron un anlisis estadstico para evaluar si la fibra difiere de la mezcla sin fibra. Finalmente realizaron un clculo de pavimento rgido segn la Norma Venezolana FONDONORMA 1753-2006, Apndice F y un estudio de impacto econmico para verificar si la fibra metlica incide o no en la disminucin de espesores, volmenes de concreto y reduccin de costos de colocacin de pavimento rgido. Esta investigacin dio un valioso aporte a su medio a las vas con pavimento rgido, a la poblacin y a la economa regional.7.2. Bases tericas:7.2.1. Qu es un pavimento rgido fibroreforzado?Son pavimentos rgidos que incluyen en su composicin fibras cortas, discretas y aleatoriamente distribuidas en su masa. Pavimento rgido reforzado con fibras, segn la definicin del ACI American Concrete Institute, no es ms que concreto hecho a partir de cementos hidrulicos, contenido de ridos finos, o finos y gruesos, y fibras discretas discontinuas.Las fibras con una adecuada resistencia mecnica a la traccin, homogneamente distribuidas dentro de un hormign, constituyen una micro-armadura la cual, por un lado se muestra extremadamente eficaz para contrastar el muy conocido fenmeno de la fisuracin por retraccin y, por otro lado, confiere al hormign una ductilidad que puede llegar a ser considerable en la medida en que sea elevada la resistencia misma de las fibras y su cantidad, confiriendo adems al hormign en tales circunstancias una gran tenacidad.7.2.2. El pavimento reforzado con fibras en la actualidad.El uso del pavimento reforzado con fibras en la actualidad est en continuo aumento, sea en trminos cuantitativos y aplicativos.

Las industrias de la produccin de materiales de construccin optaron por usar fibras para refuerzo de concreto, lo que realmente llama la atencin es la variedad de opciones disponibles actualmente, pudiendo generar clasificaciones que distinguen las fibras como: metlicas, macro fibras sintticas y micro fibras sintticas. Teniendo presente las diferentes tecnologas, materias primas y desempeo de esos materiales, existe una necesidad del mercado por resultados que comprueben cmo se comportan, para que sean escogidas correctamente en funcin al tipo de aplicacin, con el fin de mejorar las propiedades tales como la resistencia a la traccin, a la compresin, mejor comportamiento ante el impacto, control de fisuras entre otros.

7.2.3. Qu son fibras?

Las fibras son elementos de corta longitud y pequea seccin que se incorporan a la masa del concreto a fin de conferirle ciertas propiedades especficas.7.2.4. Tipos de fibrasExisten diferentes tipos de fibras para el concreto en funcin de la materia prima por la cual ellas estn producidas:

Metlicas: aceros de carbono y ligados, aluminio

Naturales: amianto (asbesto), celulosa, carbn

Sintticas: nylon, polipropileno, poliacrilo nitrilo, polivinil alcohol.

7.2.4.1. Fibra de acero

Las fibras de acero son elementos de corta longitud y pequea seccin que se adicionan al concreto con el fin de conferirle ciertas propiedades especficas, con las caractersticas necesarias para dispersarse aleatoriamente en una mezcla de hormign en estado fresco empleando metodologas de mezclado tradicional.

La efectividad de las fibras metlicas hace que el concreto presente mejoras en las siguientes propiedades.

Una resistencia a traccin significativamente mayor que la del concreto.

Un mdulo de elasticidad significativamente mayor que el del concreto.

Aumento en la ductilidad.

Aumento en la resistencia a la fatiga.

Mejora de la resistencia al impacto y abrasin.

Reduccin de la microfisuracion y de los efectos del retiro plstico.

Mejora de la resistencia al fuego.7.2.4.2. Fibra sintticasLas fibras sintticas ms comunes para los hormigones, se pueden agrupar en la prospectiva siguiente, tomada de un documento de BISFA:Polipropileno: Fibras compuestas por macromolculas lineales que poseen en su cadena entre 50 a 80% en su peso de acrilonitrilo.

Vinilio: Fibra compuestas por macromolculas polivinil alcohol con diferentes niveles de acetato.Modacrylic: Fibra compuestas por macromolculas lineales que poseen en su cadena entre 50 a 80% en peso de acrilonitrilo.

Poliamida o Nylon: Fibras compuestas por macromolculas lineales que poseen en su cadena elementos ligantes de almidn en serie, de los cuales al menos 85% son ligados a una unidad de cicloaliftico.

Aramida: Fibras compuestas por macromleculas lineares graduadas por un grupo aromtico de elementos ligantes de almidn o amida, unidos directamente a dos anillos aromticos, donde el nmero de ligantes de amida, si presente, no sea excedente al nmero de ligantes de almidn.La efectividad de las fibras sintticas hace que el concreto presente mejoras en las siguientes propiedades. Reducen las fisuras causadas por la retraccin y asentamiento plstico.

Aumentan la resistencia al fuego. Permiten controlar la exudacin y segregacin.

Propician mayor resistencia al impacto.

Mejoran la resistencia al desgaste.7.2.5. Pavimentos rgidos reforzados con fibras de acero.Los pavimentos rgidos con fibras de acero estn formados, esencialmente, por un conglomerante hidrulico, generalmente cemento portland, ridos finos y gruesos, agua y fibras de acero discontinuas cuya misin es contribuir a la mejora de determinadas caractersticas de los concretos.

Debe proveerse una dispersin uniforme de las fibras y prevenirse una segregacin o agrupacin de las mismas (erizos o nidos).7.2.6. Tipo de refuerzo de un pavimento con concreto rgido reforzados con fibras de acero.Una de las caractersticas fundamentales de los concretos rgidos reforzados con fibras de acero es la capacidad de proporcionar un refuerzo continuo en todo el ancho del elemento y no un refuerzo puntual como lo proporcionan, por ejemplo, las mallas electrosoldadas. En losas de pavimento rgido, debido a ser un acero de mayor resistencia, proporciona al concreto una mayor ductilidad, comparado con el refuerzo con mallas electrosoldadas.7.2.7. Manejabilidad de concretos reforzados con fibras de acero.En un concreto reforzado con fibras metlicas con cuantas mayores a 40kg/m3 el concreto pierde manejabilidad y el ensayo de cono Abrams no representa de manera significativa el fenmeno, para medir la manejabilidad de este tipo de concretos se recomienda emplear el ensayo planteado en la norma ASTM C 995.

Otro punto importante en la manejabilidad es el tipo de fibra empleada, fibras con altas relaciones de esbeltez presentan una disminucin significativa en este aspecto fundamental para el concreto. Por ello es necesario adicionar plastificantes o aditivos que permitan mejorar la manejabilidad del concreto reforzado con fibras metlicas.7.2.8. Pavimento rgido.Es la superficie de rodamiento de un pavimento rgido constituido de hormign hidrulico, las cuales distribuyen las cargas de los vehculos hacia las capas inferiores por medio de toda la superficie de la losa y de las adyacentes, que trabajan en conjunto con la que recibe directamente las cargas. Por su rigidez distribuyen las cargas verticales sobre un rea grande y con presiones muy reducidas. Salvo en bordes de losa y juntas sin pasa juntas, las deflexiones o deformaciones elsticas son casi inapreciables. Los principales tipos de pavimento rgido son los siguientes:Los pavimentos de hormign simple. Se construyen sin acero de refuerzo y sin barras de transferencia de cargas en las juntas. Dicha transferencia se logra a travs de la trabazn entre los agregados de las dos caras agrietadas de las losas contiguas, formadas por el aserrado o corte de la junta. Para que la transferencia de carga sea efectiva, es preciso tener losas cortas. Este tipo de pavimento se recomienda generalmente para casos en que el volumen de trnsito es de tipo mediano o bajo.Los pavimentos de hormign simple con barras de transferencia de carga. Se construyen sin acero de refuerzo; sin embargo en ellos se disponen de barras lisas en cada junta de contraccin, las cuales actan como dispositivos de transferencia de cargas, requirindose tambin que las losas sean cortas para controlar el agrietamiento.Los pavimentos reforzados. Contienen acero de refuerzo y pasajuntas en las juntas de contraccin. Estos pavimentos se construyen con separaciones entre juntas superiores a las utilizadas en pavimentos convencionales. Debido a ello es posible que entre las juntas se produzcan una o ms fisuras transversales, las cuales se mantienen prcticamente cerradas a causa del acero de refuerzo, logrndose una excelente transferencia de carga a travs de ellas.Los pavimentos con refuerzo continuo. Por su parte, se construyen sin juntas de contraccin. Debido a su continuo contenido de acero en direccin longitudinal, estos pavimentos desarrollan fisuras transversales a intervalos muy cortos. Sin embargo, por la presencia de refuerzo, se desarrolla una gran transferencia de carga en las caras de las fisuras.

Normalmente un espaciamiento de juntas que no exceda los 4.50m tienen un buen comportamiento en pavimentos de hormign simple, as como uno no mayor a 6m en pavimentos con pasa juntas, ni superior a 12 m en pavimentos reforzados. Espaciamientos mayores a estos, han sido empleados con alguna frecuencia, pero han generado deterioros, tanto en las juntas, como en las fisuras transversales intermedias.Los pavimentos con hormign presforzado. Estn constituidos a base de losas que han sido previamente esforzadas y de esta manera no contienen juntas de construccin. Se han ensayado varios sistemas de presfuerzo y postensado con el fin de llegar a soluciones de pavimentos de espesor reducido, gran elasticidad y capacidad de soporte, y reduccin de juntas. Gracias al sistema de presfuerzo se han podido construir losas de ms de 120 m de longitud, con una reduccin del 50% del espesor de la losa. Sin embargo pese a los esfuerzos para desarrollar esta tcnica, en carreteras se han producido ms dificultades que ventajas. Ha tenido en cambia ms aplicacin en aeropuertos en los cuales ha habido casos de un comportamiento excelente, tanto en pistas como en plataformas.Los pavimentos de hormign fibroso. En este tipo de losas, el armado consiste en fibras de acero, de productos plsticos o de fibra de vidrio, distribuidos aleatoriamente, gracias a lo cual se obtienen ventajas tales como el aumento de la resistencia a la tensin y a la fatiga, fisuracin controlada, resistencia al impacto, durabilidad, etc. con una dosificacin de unos 40 kg/m3 de hormign, es posible reducir el espesor de la losa en 30 % y aumentar el espaciamiento entre juntas por lo que puede resultar atractivo su uso en ciertos casos a pesar de su costo.

7.2.9. Tcnicas aplicadas a los pavimentos rgidos.Sistema fast track. Mezcla de hormign empleado en los pavimentos rgidos que requieren entregarse en servicio muy rpidamente, es decir, con muy altas resistencias iniciales. Es muy usual realizar este trabajo en horas de la noche cuando las temperaturas son muy bajas.

Es ideal para pavimentos que deben ser entregados al servicio a edades tempranas y obtiene un mejor desarrollo de resistencias del hormign para un ms rpido avance de la obra.

Sistema White topping. Es un sistema de recuperacin de pavimentos flexibles mediante la construccin de losas de hormign (mayores a 10 cm de espesor) sobre el pavimento flexible. El pavimento se asume como un suelo con muy buena capacidad portante.

Este tipo de sistema se coloca directamente sobre el pavimento existente, es ideal para rehabilitacin de pavimentos flexibles que no han completado su periodo de servicio y tiene una mayor economa en su construccin.7.2.10. Tipos de juntasHay tres tipos de juntas en una losa, ellos son juntas de contraccin, de construccin y juntas aisladas.7.2.10.1. Juntas de ContraccinSe opta por este tipo de juntas en losas donde se busca reducir la deformacin de la losa y aliviar la tensin interna.

La deformacin de la losa se da cuando la losa es sometida al ambiente y la superficie superior seca antes de que la inferior. Dicha deformacin puede ser controlada o reducida con un adecuado espaciamiento de las juntas de contraccin, uso de dowells y refuerzo bien distribuido.

Las juntas de contraccin deben ser usadas en losas con nivel variable de la rasante. Y deben estar espaciadas de tal manera que subdividan a la losa en pequeas reas en forma cuadradas.7.2.10.2. Juntas aisladasLas juntas aisladas o tambin conocidas como juntas de expansin, permiten el desplazamiento horizontal y vertical entre la losa y los elementos estructurales adyacentes tales como columnas, muros, mquinas y otros. De esta manera se evita que la losa se fisure, debido a que no est unido a otros elementos y puede desplazarse.A pesar que la expansin del concreto es menor en trminos de desplazamiento comparado con la contraccin inicial que sufre el concreto, es recomendado tomar en cuenta este tipo de juntas.

El material usado para llenar la junta debe permitir el desplazamiento horizontal y vertical de la losa.

En un tipo de junta de expansin circular, se evita que en las esquinas se centre la mayor deformacin; y cuando se da una junta cuadrada, stas usualmente son rotadas.7.2.10.3. Juntas de ConstruccinSon formadas en la losa cuando el proceso de vaciado ha culminado, por ende el tipo y el layout debe ser determinado con anterioridad a manera que coincida con las juntas aisladas y las de contraccin.

Las juntas de construccin pueden ser de madera, metal o prefabricado de concreto. Con respecto a su colocacin, deben estar colocados a cierta altura y con adecuado soporte para mantenerlas rectas y firmes durante el proceso de vaciado.

El concreto que lleve este tipo de juntas debe ser necesariamente vibrado en intervalos frecuentes para una adecuada consolidacin con las juntas.

7.3. Definicin de conceptos claves:Cemento.- Material pulverizado que por adicin de una cantidad conveniente de agua forma una pasta aglomerante capaz de endurecer, tanto bajo el agua como en el aire. Quedan excluidas las cales hidrulicas, las cales areas y los yesos.Cemento portland.- Producto obtenido por la pulverizacin del clinker portland con la adicin eventual de sulfato de calcio. Se admite la adicin de otros productos que no excedan del 1% en peso del total siempre que la norma correspondiente establezca que su inclusin no afecta las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionados debern ser pulverizados conjuntamente con el Clinker.Agua.- Se puede emplear agua que cumpla los mismos requisitos exigidos en el caso de hormigones tradicionales armados, poniendo especial atencin a los agentes que puedan afectar a las fibras. Agregados.- Material granular, de origen natural o artificial, como arena, grava, piedra triturada y escoria de hierro de alto horno, empleado con un medio cementante para formar concreto o mortero hidrulico.Adems de cumplir los requerimientos de composicin, resistencia, durabilidad, estabilidad y limpieza establecidos para el empleo en concretos tradicionales, los agregados deben tener unos tamaos de partcula, granulometra y formas adecuadas para la elaboracin de un pavimento rgido reforzado con fibras de acero.

Se pueden emplear ridos rodados o chancados, siendo ms adecuado el empleo de los primeros (especialmente en la arena) ya que para valores idnticos de relacin agua/cemento se obtiene mejor docilidad que con los ridos chancados.

Respecto del contenido de finos, cuando se adicionan fibras de acero es aconsejable incorporar mayor cantidad de finos para reducir el riesgo de segregacin, aumentar la cohesin y favorecer la movilidad de las fibras.Agregado fino.- Agregado proveniente de la desintegracin natural o artificial, que pasa el tamiz 9,5 mm (3/8").Agregado grueso.- Agregado retenido en el tamiz 4,75 mm (N 4), proveniente de la desintegracin natural o mecnica de las rocas.Agregado liviano.- Agregado con una densidad cuando est seco y suelto de 1100 kg/m3 o menos.Concreto.- Mezcla de cemento Portland o cualquier otro cemento hidrulico, agregado fino, agregado grueso y agua, con o sin aditivos.Concreto simple.- Concreto estructural sin armadura de refuerzo o con menos refuerzo que el mnimo especificado para concreto reforzado.Mdulo de elasticidad.- Relacin entre el esfuerzo normal y la deformacin unitaria correspondiente, para esfuerzos de traccin o compresin menores que el lmite de proporcionalidad del material.Agrietamiento transversal.- Grieta predominantemente perpendicular al eje de la calzada. Tambin pueden extenderse desde una junta transversal hasta el borde del pavimento, siempre que la interseccin con la junta est a una distancia del borde mayor que la mitad del ancho de la losa y la interseccin con el borde se encuentre a una distancia inferior a la mitad del ancho de la losa.

El origen de estas grietas es generalmente por longitud excesiva de la losa, junta de contraccin aserrada o formada tardamente, espesor de la losa insuficiente para soportar las solicitaciones o por retracciones trmicas que originan alabeos en la losa.Grieta esquina.- Grieta que origina un trozo de losa de forma triangular al interceptar las juntas transversal y longitudinal, y que forma un ngulo de aproximadamente 50 grados con la direccin del trnsito. La longitud de los lados del tringulo vara entre 300 mm

y la mitad del ancho de la losa.

Generalmente este deterioro se produce por falta de apoyo de la losa, originado por erosin en la base o por alabeo trmico. Tambin puede deberse a una deficiente transmisin de cargas en las juntas o por sobrecarga en las esquinas.Grieta longitudinal.- Grietas que son predominantemente paralelas al eje de la calzada o que se extienden desde una junta transversal hasta el borde de la losa, pero la interseccin se produce en una distancia mucho mayor que la mitad del ancho de la losa.

Esto es producto de un asentamiento de la base y/o la subrasante, losa de ancho excesivo, carencia de una junta longitudinal, mal posicionamiento de las barras de traspaso de cargas o por un aserrado tardo de la junta.Escalonamiento de juntas y grietas.- Desnivel entre dos superficies del pavimento, separadas por una junta transversal o grieta.

Las causas probables son una erosin de la base en las inmediaciones de la junta o grieta, deficiencia en el traspaso de carga entre losas o trozos de losas, asentamiento diferencial de la subrasante o un drenaje insuficiente.Saltadura de junta o grieta.- Desintegracin de las aristas de una junta, longitudinal o transversal o una grieta, con prdida de trozos y que puede afectar hasta unos 500 mm dentro de la losa.

Las causas probables de este deterioro son un debilitamiento de los bordes de la junta debido a un acabado excesivo u otro defecto de construccin, o por la penetracin de partculas incompresibles (como piedras) dentro de la caja de la junta o dentro de una grieta activa.Deficiencias de sellos.- Deterioro del sello de las juntas que permite la incrustacin de materiales incompresibles (piedras, arenas, etc.) y/o la infiltracin de una cantidad considerable de agua superficial.

Se considera como deterioro del sello cualquiera de los siguientes defectos: endurecimiento, despegado de una o ambas paredes, fluencia fuera de la caja, carencia total, incrustacin de materias ajenas y crecimiento de vegetacin.Trabajabilidad.- Propiedad del concreto al estado no endurecido la cual determina su capacidad para ser manipulado, transportado, colocado y consolidado adecuadamente, con un mnimo de trabajo y un mximo de homogeneidad, as como para ser acabado sin que se presente segregacin. Para facilidad de trabajo y de seleccin de las proporciones de la mezcla, se reconoce que la trabajabilidad tiene relacin con el contenido de cemento en la mezcla; con las caractersticas, granulometra, relacin de los agregados fino grueso, y proporciones del agregado en la mezcla,; con la cantidad de agua y aire en la mezcla con la presencia de aditivos y con las condiciones ambientales.

Consistencia.- Es una propiedad que define la humedad de la mezcla por el grado de fluidez de la misma; entendindose con ello que cuanto ms hmeda es al mezcla mayor ser la facilidad con la que el concreto fluir durante su colocacin. La consistencia esta relacionada pero no es sinnimo de trabajabilidad. As por ejemplo, una mezcla muy trabajable para pavimento puede ser muy consistente, en tanto que una mezcla poco trabajable en estructuras con alta concentracin de acero puede ser de consistencia plstica.

Resistencia.- Es definida como el mximo esfuerzo que puede ser soportado por dicho material sin romperse. Dado que el concreto est destinado principalmente a tomar esfuerzos de compresin, es la medida de su resistencia a dichos esfuerzos la que se utiliza como ndice de su calidad.

Durabilidad.- El concreto debe ser capaz de endurecer y mantener sus propiedades en el tiempo an en aquellas condiciones de exposicin que normalmente podran disminuir o hacerle perder su capacidad estructural. Por tanto se define como concreto durable a aquel que puede resistir, en el grado satisfactorio, los efectos de las condiciones de servicio a las cuales l est sometido.Densidad.- En determinados tipos de obras, la seleccin de las proporciones de la mezcla de concreto es efectuada fundamentalmente para obtener alta densidad.Generacin de calor.- Un aspecto importante de la seleccin de las proporciones de los concretos masivos es el tamao y perfil de la estructura en la cual ellos van a ser empleados. Ello es debido a que la colocacin de grandes volmenes de concreto puede obligar a tomar medidas para controlar la generacin de calor debida al proceso de hidratacin del cemento, con los resultantes cambios de volumen en el interior de la masa de concreto y el incremento en el peligro de fisuracin del mismo.

Elasticidad.- El concreto no es un material completamente elstico y la relacin esfuerzo deformacin para una carga en constante incremento adopta generalmente la forma de una curva conocida como mdulo de elasticidad. Escurrimiento plstico.- Viene a ser el alargamiento o acortamiento que sufre una estructura del concreto como consecuencia de una solicitacin uniforme y constante de traccin o compresin respectivamente; esto depende de la resistencia del concreto, de la constitucin petrogrfica de los agregados, tiempo de curado y a intensidad de esfuerzo.Dilatacin trmica.- Es una propiedad del concreto importante para la relacin de mantenimiento en valores mnimos en cambio de volmenes siendo estas medidas de la velocidad con la cual el calor es transmitido a travs de un concreto rea y espesor unitario cuando hay una diferencia unitaria de temperatura entre las dos caras.

Retraccin.- Consiste en el fenmeno de encogimiento o disminucin de volumen que sufre el material con el tiempo, debido principalmente a la prdida parcial de agua en las primeras horas y que puede llegar a producir grietas en el material. En las estructuras, la retraccin se logra aminorar mediante una adecuada distribucin de las armaduras de acero que la restringen y reparten de forma ms conveniente.Microfibras.- Las microfibras se usan principalmente para controlar la fisuracin por contraccin plstica del concreto; esta contraccin suceder debido a la prdida de agua de amasado o a la contraccin trmica del concreto en el momento del fraguado. Esto genera en el concreto, esfuerzos de traccin que en el caso del concreto reforzado con microfibras ser tomado por estas. Se deben a la desintegracin de las carpetas y de la base por la mala calidad de los materiales inferiores, incluidas las terraceras con alto contenido de agua. Ocurren tambin por la presencia de grietas y calveros que no se trataron en forma adecuada y oportuna. Macrofibras.- Este tipo de fibra contribuye a modificar el comportamiento mecnico del concreto despus del agrietamiento. Los materiales ms usados son el acero de alto contenido de carbono y sintticos. La principal contribucin de este tipo de fibras es incrementar la ductilidad del concreto convirtiendo un material frgil en un material un poco ms dctil.

Las longitudes en que se presentan son entre 25 y 60mm y la principal diferencia con las microfibras es el dimetro de la fibra el cual se encuentra entre 0.3mm y 1mm.Polmeros.- Ya se menciono que un polmero es una molcula larga creada por una reaccin qumica de muchas pequeas molculas, que una con otra forman largas cadenas. El primer polmero conocido por el hombre, y al cual se le dio un uso fue el ltex natural, conocido como hule, (del nhuatl holln que significa movimiento), producto del sangrado del rbol perteneciente al gnero de las euforbiceas conocido como ulcuahuit l o rbol del hule (Castilloa Elstica Cervica). Roderas.- Son deformaciones longitudinales que se presentan en la superficie de rodamiento, en la zona de mayor incidencia de las ruedas de los vehculos: Si son menores a 1 cm, se debe a una deformacin de la carpeta asfltica; pero si son mayores se debe a una insuficiencia en la base o que esta no es de la calidad adecuada.Calidad.- Propiedad natural de cada cosa, excelencia de una cosa.Tcnica.- serie de procedimientos y recursos con que se vale una ciencia o un arte para la realizacin de las aplicaciones de esa ciencia o arte.Optimizar.- Perfeccionar lo existente, dar mejor calidad con lo que se cuenta.Control.- Es el mecanismo para comprobar que las cosas se realice como fueron previstas.Sectores.- El trmino sector hace referencia a la parte seccionada o cortada de un todo.Aditivos.- Material distintos del agua, de los agregados o del cemento hidrulico, utilizado como componente del concreto, y que se aade a ste antes o durante su mezclado a fin de modificar sus propiedades.Adquisicin.- Accin de adquirir. Pasar a ser titular de un bien o derecho, normalmente a travs de su compra, aunque tambin se puede adquirir un bien o derecho por donacin, herencia o por disposicin legal. En trminos econmicos y financieros, la adquisicin se entiende la mayora de las ocasiones como la accin de comprar un bien o derecho.

Datos.- Datos son los hechos que describen sucesos y entidades. Datos" es una palabra en plural que se refiere a ms de un hecho. A un hecho simple se le denomina "data-tem" o elemento de dato.

7.4. La hiptesis7.4.1. Hiptesis general.Se identific que el pavimento rgido con fibras metlicas satisface los requerimientos tcnicos y econmicos de los pavimentos de la zona urbana de Huancayo.7.4.2. Hiptesis especficos.

Se identific las caractersticas que presenta el sistema vial actual.Se describi los mtodos actuales y su eficacia en los pavimentos rgidos.Los conocimientos existentes de los pavimentos rgidos reforzados con fibras metlicas son una alternativa para mejorar los pavimentos convencionales.7.5. Variables:

7.5.1. Definicin conceptual de las variables:

a). Variable Independiente (X): Tipo de trfico y suelo.

b). Variable Dependiente (Y): Secciones de va, paquete estructural.7.5.2. Definicin operacional de las variables:Tipo de variableNombre de la variableIndicadores

Variable independienteTipo de trfico y suelo.1. ndice medio diario o ndice medio diario anual.

2. Crecimiento Poblacional.3. Incremento del parque automotor.4. Propiedades fsico y mecnica.

Variable dependienteSecciones de va, paquete estructural.1. Plan vial actual.2. Pavimento rgido reforzado con fibras metlicas.

Fuente: Elaboracin propia.8. METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN:8.1. Mtodo cientficoEn el presente trabajo de investigacin se har uso del Mtodo Cientfico como mtodo general. El cual consiste en un conjunto de tcnicas y procedimientos que le permiten al investigador realizar sus objetivos. 8.2. Tipo de investigacin:

El tipo de investigacin es aplicativo. Cuyo fin es demostrar la eficacia de uso de las fibras en los pavimentos rgidos.8.3. Poblacin o universo8.3.1. PoblacinEn nuestra investigacin la poblacin estar dada por la Provincia de Huancayo.8.4. Muestra:

La muestra de nuestra investigacin ser la zona urbana de Huancayo.

8.5. Tcnicas De Recoleccin De Datos:

En la investigacin los instrumentos y tcnicas empleados para el levantamiento de informacin son:

Entrevistas: Se utiliz este recurso teniendo como base a los aportes de los ingenieros de transportes y expertos en diseos de pavimentos rgidos, flexibles e instituciones con rango normativo como nacional e internacional.Revisin bibliogrfica:

Tesis realizadas con anterioridad.

Manual tcnico de fibras Maccaferri. Expedientes tcnicos de las vas realizadas en la Zona urbana de Huancayo.Observacin Directa: Se tiene como principales autores a los investigadores del tema. Planos catastrales. Archivos digitales. Tomas fotogrficas Visita In situ.Anlisis de resultados:

Prueba de ensayos en laboratorio de concreto.8.6. Procesamiento de datos:Para la elaboracin y procesamiento de datos de utilizaran Normas nacionales e internacionales, Metodologas de diseo de concreto y pavimentos rgidos y programa de costos y presupuestos S10.8.7. Procedimiento a seguir en la prueba de hiptesisEl procedimiento que se utilizar se har de acuerdo al uso de manuales establecidos por investigaciones (MACCAFERRI, AASHTO, ACI), tesis de otras universidades e instituciones nacionales e internacionales.Evaluacin del sistema vial actual en la zona urbana de Huancayo mediante expedientes tcnicos ejecutados y actuales as como la inspeccin visual in situ.

Determinacin del uso de fibras en los pavimentos rgidos mediante pruebas de ensayos del concreto y comparacin de diseo de pavimentos y costos.

9. ADMINISTRACION DEL PROYECTO9.1. Cronograma

El cronograma de actividades por meses a seguir en el presente proyecto se ve reflejado en la siguiente tabla: ACTIVIDAD2012 - 2013

NOVIEMBRE DICIEMBREENEROFEBREROMARZOABRILMAYOJUNIO

1. Determinar y plantear el ProblemaX

2. Elaboracin de proyecto de tesisXX

3. Aprobacin del proyecto de investigacinX

4.Recoleccin de informacin de fuentes bibliogrficasXXXXXX

5.Ensayos de flexo compresinXX

6. Anlisis de resultadosX

7. Diseo del pavimentoX

8. Interpretacin de los datos obtenidosXX

9.Presentacin y sustentacin del trabajo de investigacinX

9.2. PresupuestoEl Presupuesto estimado por meses se muestra en la siguiente tabla:a) Pago por servicios (incluye viajes, transportes, servicios personales, etc.)

Persona natural o Jurdica que recibir el pagoTipo de servicio que brindarUnidadesValor unidadTotalFinanciadora

AsesorAsesoramiento profesional1S/. 2000.00S/. 2000.00Recursos propios

Servicios de terceras personas naturalesInformacin6S/. 30.00S/. 180.00Recursos propios

TransportesMovilidad20 S/. 15.00S/. 300.00Recursos propios

Centros de informticaServicios de internet6 mesesS/. 99.00S/. 594.00Recursos propios

SUBTOTALS/.2774.00

b) Insumos para la investigacin (incluye materiales que se usaran en cualquier parte del proceso de investigacin).

InsumoFinalidadUnidadesValor unidadTotalFinanciadora

Papel bondElaboracin del proyecto1 millarS/. 0.05S/. 50.00Recursos propios

LapicerosToma de apuntes2S/. 2.50S/. 5.00Recursos propios

ImpresoraImpresiones1S/. 238.00S/. 238.00Recursos propios

USBAlmacenar informacin1S/. 30.00S/. 30.00Recursos propios

Disco compactoAlmacenar informacin2S/. 1.50S/. 3.00Recursos propios

Cmara fotogrficaCapturar imgenes1S/. 204.00S/. 204.00Recursos propios

SUB TOTALS/. 530.00

c) Resumen econmico

ITEMSub totalFinanciador 1(%)Financiador 2(%)Financiador 3(%)

Pago por serviciosS/.2774.00100%00.00%00.00%

Insumos para la investigacinS/. 530.00 100%00.00%00.00%

TOTALS/. 3304.00

10. REFERENCIA BIBLIOGRAFICASA. BIBLIOGRAFA

1. ENRIQUE RIVVA LPEZ Tecnologa del Concreto Nueva Edicin 2010.2. GALLOVICH, ANTONIO 2007 Fibras como elemento estructural para el Refuerzo del Hormign. Manual tcnico. Brasilia: MACCAFERRI Amrica Latina. 3. AMERICAN CONCRETE PAVEMENT ASSOCIATION. Pavimentos de Concreto: Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, 1995.

4. MONTEJO, Alfonso. Ingeniera de Pavimentos: Universidad Catlica de Colombia, 2010.

5. Norma ASTM C1609: Standard Test Method for Flexural Performance of Fiber- Reinforced Concrete (Using beam with Third - Point Loading).

6. Norma ASTM A820-04: Standard Specification for steel fibers for fiber reinforced concrete.

7. Norma ASTM C78: Standard Test Method for flexural Strength of Concrete.

8. Norma ASTM C192: Standard Practice for making and curing concrete test specimens in the laboratory.

9. Ministerio de Transportes y Comunicaciones Manual de Diseo Bajo Volumen de Transito

ANEXODescripcin y delimitacin del problema:A raz de las problemticas que pueden presentar los pavimentos rgidos simples en la provincia de Huancayo, pretendemos hacer un estudio de los Pavimentos rgidos reforzados con fibras como una alternativa de uso en las vas de la provincia de Huancayo. Intensificando mayores niveles de control en el diseo de acuerdo a las metodologas y normas con las que se cuenta. CAP II

Cuntas vas no tienen pavimentacin?

Y cuantas tienen pavimentos flexibles

CAP III

Copias de los expedientes de hyo

Clculos malos

Procesos constructivos malos

Secciones de pavimentos mal empleadasCAPITULO IVPavimentos rgidos reforzados con fibras metlicas.

ASSHTO mas adecuable.

Determinar el mdulo de resistencia del concreto. Prueba de flexo compresin.

Mdulo de rotura.Mtodo aplicativo.Conocimientos y mtodospca mas sugerido pero ms complicado para aplicar nuestra realidad.