“pavimentos rÍgidos con losas cortas, desempeÑo

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “JUAN MISAEL SARACHO” FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL “DEPARTAMENTO DE TOPOGRAFÍA Y VÍAS DE COMUNICACIÓN“PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO Y COMPETITIVIDAD APLICADA A CIUDADES DE BAJO TRÁFICO” POR: SONIA DANIELA PAZ CAMACHO Proyecto presentado a consideración de la UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “JUAN MISAEL SARACHO”, como requisito para optar el Grado Académico de Licenciatura en INGENIERÍA CIVIL. SEMESTRE II - 2017 TARIJA - BOLIVIA

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Page 1: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “JUAN MISAEL SARACHO”

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

“DEPARTAMENTO DE TOPOGRAFÍA Y VÍAS DE COMUNICACIÓN”

“PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Y COMPETITIVIDAD APLICADA A CIUDADES DE BAJO

TRÁFICO”

POR:

SONIA DANIELA PAZ CAMACHO

Proyecto presentado a consideración de la UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “JUAN

MISAEL SARACHO”, como requisito para optar el Grado Académico de

Licenciatura en INGENIERÍA CIVIL.

SEMESTRE II - 2017

TARIJA - BOLIVIA

Page 2: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “JUAN MISAEL SARACHO”

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO DE TOPOGRAFÍA

Y VÍAS DE COMUNICACIÓN

“PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO Y

COMPETITIVIDAD APLICADA A CIUDADES DE BAJO TRÁFICO”

Por:

SONIA DANIELA PAZ CAMACHO

SEMESTRE II - 2017

TARIJA - BOLIVIA

Page 3: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

VºBº

……………………………. ………………………………

M.Sc.Ing. Ernesto R. Álvarez Gozalvez M.Sc.Lic. Elizbeth Castro Figueroa

DECANO FACULTAD DE VICEDECANA FACULTAD DE

CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

TRIBUNAL:

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

Ing. Marcelo Segovia Cortez

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

Ing. Andrea Shimura Méndez

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

Ing. Limberg Llanos Llanos

Page 4: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

ADVERTENCIA

El tribunal calificador del presente proyecto, no se solidariza

con la forma, términos, modos y expresiones vertidas en el

trabajo, siendo únicamente responsabilidad de la autora.

Page 5: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

DEDICATORIAS:

El presente trabajo está dedicado a DIOS, por haberme dado

fortaleza para afrontar los obstáculos que se presentaron en

el transcurso de mi vida y por sobre todas las cosas dedico

este trabajo, a la personita que da sentido a cada minuto de

mi vida, con todo mi amor para mi pequeña Valentina.

Page 6: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

AGRADECIMIENTOS

A Dios por darme la fortaleza cada día para salir adelante,

gracias por permitirme culminar uno de mis más anhelados

sueños.

A mi pequeña Valentina, por darme fuerza para luchar día a

día.

A mis padres por el gran apoyo teniendo gran paciencia y

comprensión en todo momento.

A mis amigos que fueron más que hermanos, nunca

terminare de agradecer su compañía y comprensión: A

Cristina Rueda, Pablo Chambi, Rosario Calle, Hans Cazón,

Marlene Cortez.

A todos mis docentes, que me brindaron todos sus

conocimientos un agradecimiento eterno.

Page 7: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

PENSAMIENTO

“Si una persona es perseverante, aunque sea

dura de entendimiento, se hará inteligente y

aunque sea débil, se transformara en fuerte…”

Leonardo Da Vinci

Page 8: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

ÍNDICE

Página

CAPÍTULO I: INTRODUCCÍON

1.1 INTRODUCCIÓN……………………………….…………………….………………..…1

1.2 JUSTIFICACIÓN…………………………..………………………….……………..……2

1.3 DISEÑO TEÓRICO………………………….………………………………....................3

1.3.1 Determinación del problema………………..………………….………………………...3

1.3.1.1 Situación del problema………………..…………………………….…………….……3

1.3.1.2 Problema……………………………………………….................................................4

1.3.2 Objetivos………………………………..……………………..........................................5

1.3.2.1 Objetivo general……………………………….…………….........................................5

1.3.2.2 Objetivos específicos. ………………………………………………………………....5

1.3.3 Hipótesis…………………………………………….……………………….………......6

1.3.4 Definición de variables independientes y dependientes…….…………………………....6

1.3.4.1 Variable independiente……………………………………………….…….……….....6

1.3.4.2 Variable dependiente……………………………………………….……………….....6

1.3.4.3 Unidad de observación……..……………………………………….…………….…....6

1.4 DISEÑO METODOLÓGICO...………………………………………..………..................7

1.4.1 Unidad de estudio y decisión muestral……………………………………...…................7

1.4.1.1 Unidad de estudio……………………………………………………….……………...7

1.4.1.2 Población……………………………………………………………………………....7

1.4.1.3 Muestra………………………………………………………………….......................7

1.4.1.4 Muestreo…………………………………………………………………….………....7

1.4.2 Métodos……………………………….……………………………………….…….......8

1.4.2.1 Aplicativo…………………………………………………………………………...…8

1.4.2.2 Experimental………………………………………………………………….………..8

1.4.3 Técnicas………………………………………………………………………....…….....8

1.4.3.1 Recolección de datos………………………………….…………………………..……8

1.4.3.2 Simulaciones………………………………………………….………………….…….9

1.4.3.3 Ensayos………………………………………………………..………………….……9

Page 9: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

1.4.3.4 Medida de deflexiones…………………………………………………………………9

1.4.3.5 Procesamiento de datos……………………………………………………….………10

1.4.3.6 Tabulación……………………………………………………………………………10

1.4.3.7 Comparación……………………………………………………………………….…10

1.4.4 Plan de trabajo…………………...………………….…………….……………….……10

1.5 ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN………………….………………………..……..10

1.6 LIMITACIONES………………………………………………………………….……...11

CAPÍTULO II: PAVIMENTOS RÍGIDOS

2.1 GENERALIDADES SOBRE PAVIMENTOS RÍGIDOS……....……………………......12

2.1.1 Definición de pavimento………………..……………………………………..……….12

2.1.2 Tipos de pavimentos…………………………………………………………….…...…13

2.1.2.1 Pavimentos flexibles……………………………………………..……….…..........…15

2.1.2.2 Pavimentos rígidos…………………………………………………...........……….....16

2.1.3 Elementos que conforman la estructura de un pavimento rígido……….……………...17

2.1.3.1 Subrasante. …………………………………………….............................…..............17

2.1.3.2 Subbase. ……………………………………………..........……….............................17

2.1.3.3 Superficie de rodadura. …………………………………….........................................17

2.1.4 Tipología de pavimentos rígidos…………………………...………………...………....18

2.1.4.1 Pavimento de concreto hidráulico simple (JPCP)…………………...………….…….18

2.1.4.2 Sin elementos de transferencia de carga o simples…………………...…...........……..19

2.1.4.3 Con elementos de transferencia de carga o dovelas……………………..............……19

2.1.4.4 Pavimento de concreto hidráulico con refuerzo discontinuo distribuido sin función

estructural (JRCP)………………….……………………………………………………...….20

2.1.4.5 Pavimento de concreto hidráulico reforzado continuo sin función estructural

(CRCP).…………………………………………………………………………………….. .20

2.1.4.6 Pavimentos de concreto hidráulico compactado con rodillo (CCR)……..…….....…21

2.2 DISEÑO DE JUNTAS EN PAVIMENTO RÍGIDO………………………..…………..21

Page 10: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

2.2.1 Espaciamiento y tipo de juntas…………………….………………...............................22

2.2.2 Juntas transversales de construcción……………………………………….…..............23

2.2.3Juntas transversales de expansión……………...……………….……………................24

2.2.3.1 Juntas con dovelas………………………………........................................................24

2.2.3.2 Junta sin dovelas………………………………...........................................................24

2.2.4 Junta transversal de contracción…………………….………….....................................25

2.2.5 Junta longitudinal de contracción………………………………....................................25

2.2.6 Junta longitudinal de construcción………………………………..................................25

2.3 COMPORTAMIENTO DE LOS PAVIMENTOS………………..……………..…..…...26

2.3.1 Factores que afectan el comportamiento del pavimento de concreto………………..…..26

2.3.1.1 Tráfico……………………………………………………..…………………………26

2.3.1.2 El medio ambiente……………………………………………………………………27

2.3.2 Comportamiento funcional………………………..........................................................27

2.3.2.1 Evaluación funcional……………………………………………….………………...28

2.3.3 Comportamiento estructural……………………………………………………………29

2.3.4 Clasificación de fallas…………………………………………………………………..29

2.3.5 Cuantificación de fallas…………………………………………………….……….…..30

2.3.5.1 Fallas funcionales…………………………………………………………………….30

2.3.5.2 Fallas estructurales………………………………………………...…………….……30

2.4 MÉTODOS TRADICIONALES DE DISEÑO DE PAVIMENTO.………………….….31

2.4.1 Método de diseño PCA……………………....................................................................31

2.4.1.1 Criterios de diseño del método de la PCA……………………….................................31

2.4.1.2 Factores de diseño del método de la PCA………………………..................................32

2.4.2 Método de diseño AASHTO………………………........................................................32

2.4.2.1 Principios del método AASTHO en pavimentos rígidos……………….......................32

2.5 DETERMINACIÓN DE LA IMPORTANCIA DE LA LONGITUD Y FORMA

GEOMÉTRICA DE LA LOSA……………………………………….……………………...34

2.6 NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS……...……35

2.6.1Sistema de losas cortas…………………………………………………...……..............35

Page 11: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

2.6.2 Consideraciones del sistema de losas cortas………...……………….…………….……37

2.6.3 Descripción del método constructivo de losas cortas………….……………….…….....37

2.7 FACTORES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE LOS PAVIMENTOS DE

HORMIGÓN…………………………………………………………………………….....….39

2.7.1 Efecto de la rigidez de la base en el largo del voladizo y tensiones de tracción……….39

2.7.2 Efecto del largo de la losa…………………………….…………..................................39

2.7.3 Efecto del alabeo en las losas de concreto………………….………………………….41

2.7.4 Rigidez de las bases………………….……………………............................................42

2.7.5 Efecto de adherencia……………………….………………..........................................43

2.7.6 Tensiones en losas cortas………………………………………....................................43

2.8 PROPIEDADES DE PAVIMENTO RÍGIDO…….………………………………...…..45

2.8.1 Módulo de ruptura…………………………….……………………………………….46

2.8.2 Módulo de elasticidad del concreto………………..…………………………………..47

2.8.3 Durabilidad…………………………………………………………………………….48

2.9 CARACTERÍSTICAS DE PAVIMENTO RÍGIDO……………...…………………......48

2.9.1 Alta resistencia…………………….……………………………………….……..……48

2.9.2 Rigidez…………………………………………………………………………………49

2.9.3 Estabilidad de la superficie de rodamiento…………………………………………….49

2.9.4 Color…………………………………………………………………………………...49

2.10 ESFUERZOS EN PAVIMENTOS RÍGIDOS…...……………….................................49

2.10.1 Esfuerzos debido al alabeo de la losa…………………………………………….......49

2.11 MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS………………………....……........................51

2.11.1 Respuesta del modelado estructural del pavimento rígido…………………………...52

2.11.2 Selección de programa de elementos finitos……………………………………….…52

2.11.3 Descripción del programa Everfe………………………………..................................54

2.12 ENSAYOS DE RESISTENCIA TRADICIONALES PARA LA EVALUACIÓN DE

PAVIMENTOS……………………………………………………………………………....55

2.12.1 Examen de las condiciones que exhibe un pavimento………………………………..55

2.12.2 Pruebas destructivas…………………………………………………………………..5

Page 12: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

2.12.3 Pruebas no destructivas…………………………………………..…………………....56

CAPÍTULO III: METODOLOGÍA Y DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

3.1 METODOLOGÍA Y DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN……………………....59

3.1.1 Pavimento rígido área urbana de la ciudad de Villamontes………………………….…60

3.1.1.1 Ubicación………………………………………………………………………….….60

3.1.1.2 Resumen climatológico…………………………………………………………..…...60

3.1.1.3 Geología………………………………………………………………………….…...61

3.1.1.4 Estudio de suelos………………………………………………………………….…..62

3.1.1.5 Elementos del alineamiento en el diseño……………………..………………….……62

3.1.1.5.1 Elementos del alineamiento horizontal…………..…………………………………62

3.1.1.5.2 Elementos del alineamiento vertical………………………..………………………62

3.1.1.6 Diseño de la estructura…………………………………………………….……….…63

3.1.1.6.1 Método de Westergard…………………………………….………………….…….63

3.1.1.6.2 Método AASTHO………………………………………………….……………….63

3.1.1.7 Determinación de esfuerzos en losas de pavimento rígido, mediante el uso del programa

de elementos finitos Everfe…………………….………………………………………....…..66

3.1.1.7.1 Configuración de losas………………………………………….…………………..66

3.1.1.7.2 Resumen de los parámetros de diseño para la ciudad de Villamontes………….…..67

3.1.1.8 Aplicación del programa……………………………………………………………...68

3.1.1.8.1 Resultados utilizando un eje simple…………………………………………….….68

3.1.1.8.2 Resultados utilizando un eje tándem…………………….…………...…..………...71

3.1.1.8.3 Resultados utilizando un eje tridem………………………………………..………74

3.1.2 Pavimento rígido área urbana de la cuidad de Yacuiba………………………………..77

3.1.2.1 Ubicación………………………………………………………………………….….77

3.1.2.2 Delimitación del área de influencia………………………………………………..….77

3.1.2.3 Resumen climatológico………………………………………………………….…...77

3.1.2.4 Estudio de suelos……………………………………………………………………..78

Page 13: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

3.1.2.5 Diseño de la estructura…………………………………………………………….….78

3.1.2.5.1 Método de Westergard……………………………………………………………...78

3.1.2.5.2 Método AASTHO…………………………………………………………………..78

3.1.2.6 Determinación de esfuerzos en losas de pavimento rígido……………..……………..80

3.1.2.6.1 Configuración de losas……………………………………………………………...80

3.1.2.6.2 Resumen de los parámetros de diseño para la ciudad Yacuiba…………………..…81

3.1.2.7 Aplicación del programa………………………………………………………….…..82

3.1.2.7.1 Resultados utilizando un eje simple…………………………………………….….82

3.1.2.7.2 Resultados utilizando un eje tándem…………………………………………….....85

3.1.2.7.3 Resultados utilizando un eje tridem……………………………………..…………88

3.1.3 Pavimento rígido de la población de Entre Ríos………………………………….….…91

3.1.3.1 Ubicación……………………………………………………………………….…….91

3.1.3.2 Delimitación del área de influencia…………………………………………………...91

3.1.3.3 Resumen climatológico…………………………………………………………….....91

3.1.3.4 Diseño de la estructura………………………………………………………….…….92

3.1.3.4.1 Método de Westergard……………………………………………………………...92

3.1.3.4.2 Método AASTHO………………………………………………………………….93

3.1.3.5 Determinación de esfuerzos en losas de pavimento rígido…………………………...94

3.1.3.5.1 Configuración de losas……………………………………………………………..94

3.1.3.5.2 Resumen de los parámetros de diseño para la población de Entre Ríos………….…95

3.1.3.6 Aplicación del programa……………………………………………………………...96

3.1.3.6.1 Resultados utilizando un eje simple………………….............................……….…96

3.1.3.6.2 Resultados utilizando un eje tándem……………………….…………………..…..99

3.1.3.6.3 Resultados utilizando un eje tridem………………………………......………..…102

3.1.3.6.4 Análisis e interpretación de las gráficas………………………………….………..105

3.1.4 Análisis del desempeño estructural en losas cortas de pavimento rígido mediante la

determinación de esfuerzos…………………………………………………………………105

3.1.4.1Tablas resumen de resultados de las simulaciones…………………………………..106

Page 14: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

3.2 METODOLOGÍA 2 (EVALUACIÓN DE RESISTENCIA EN VIGAS DE

HORMIGÓN)……………………………………………………………………….………108

3.2.1 Evaluación de resistencias…………………………………………………………….108

3.2.2 Selección de los materiales………………………………………………….………...108

3.2.3 Caracterización de los materiales……………………………..…...………….………109

3.2.3.1 Granulometría de la arena…………………………………………………………..110

3.2.3.2 Peso específico de la arena……………………………………………………….....112

3.2.3.3 Peso unitario de la arena………………………………….………………………....113

3.2.3.4 Granulometría para la grava……………………………...………………...……….114

3.2.3.6 Peso específico de la grava………………………………..………………….……..116

3.2.3.6 Peso unitario de la grava…………………………………………………………....117

3.2.4 Agua……………………………………………………………………...…………...118

3.2.5 Cemento……………………………………………………...……………….………119

3.2.6 Requisitos del hormigón………………………………………….…………………...120

3.2.6.1 Resistencia mecánica de hormigón…………………………………………………120

3.2.6.2 Dosificación del hormigón……………………………………………….…………120

3.2.6.3 Dosificación en peso (método práctico)……………………………………..….…..122

3.2.6.4 Dosificación aconsejada por molde………………………………………..………..125

3.2.7 Vaciado del hormigón en moldes……………………………………………….….…126

3.3.8 Curado de las vigas después de desencofrar………………………………………….128

3.3.9 Evaluación de resistencias en las vigas de hormigón…………………………….…...128

3.3 METODOLOGÍA 3 (VIGA BENKELMAN)………………...………………………...130

3.3.1 Control deflectométrico en las zonas de estudio……………………………………...130

3.3.2 Determinación de deflexiones………………………………………………….……..140

3.3.3 Parámetros de evaluación de deflexiones corregidas………………………….……...143

3.3.4 Resultados de las deflexiones……………………………………………………...….155

3.4 MANTENIMIENTO…………….....……………………………………………….…..167

3.4.1 Mantenimiento preventivo o rutinario………………………………………………....167

3.4.2 Mantenimiento periódico………………………………………………………….…..167

Page 15: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

3.4.3 Mantenimiento correctivo…………………………………………………………….167

CAPÍTULO IV: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1 Conclusiones………………………………………………………………..…………...172

4.2 Recomendaciones……………………………………………………………….…...….173

BIBLIOGRAFÍA……………...………………………………………...…………….…….174

ANEXOS

Page 16: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

ÍNDICE DE ESQUEMAS

Página

CAPÍTULO II

Esquema 2.1 Sección transversal de una vía…………………………..……..………..….…..13

Esquema 2.2 Pavimento flexible………………………...……………………..………….….15

Esquema 2.3 Pavimento de concreto…………………………..…….…………………….…16

Esquema 2.4 Representación de un pavimento rígido……..………...……..………………...18

Esquema 2.5 Juntas sin elementos de transferencia de carga……………….………...……...19

Esquema 2.6 Juntas con elementos de transferencia de carga o dovelas……………..………19

Esquema 2.7 Sección longitudinal de un JRCP………………………………………...…….20

Esquema 2.8 Sección longitudinal de un CRCP………………………………………......….20

Esquema 2.9 Sección longitudinal de un CCR…………..…………………………………...21

Esquema 2.10 Elementos principales que componen un pavimento.…………….….…….…23

Esquema 2.11 Pavimentos de hormigón tradicionales vs pavimentos de losa corta…...…….36

Esquema 2.12 Comparación en planta de una losa tradicional respecto a una la losa corta….36

Esquema 2.13 Concepto tradicional……………………..……………..……………………..37

Esquema 2.14 Concepto de losa corta………………………...…...…………………………37

Esquema 2.15 Esquema de alabeo de una losa…………………………….…….…………..39

Esquema 2.16 Forma de cargar la losa…………………………………………………..…...39

Esquema 2.17 Alabeo medido en una losa de piso industrial………………….….….....……40

Esquema 2.18 Efecto del largo de la losa…………….…………………………...………….40

Esquema 2.19 Voladizo creado por la rigidez de las bases……..…………………...………..40

Esquema 2.20 Las losas de menor longitud tienen menores fuerzas de superficie, lo que

disminuye el alabeo……………………………………………………………………...……41

Esquema 2.21 Voladizo creado por la rigidez de las bases (base granular. CBR 40%)…...…42

Esquema 2.22 Voladizo creado por la rigidez de las bases tratada (base tratada con

cemento)……………………………………………………………………………………...42

Esquema 2.23 Efecto de la adherencia en las losas de concreto……………..……………….43

Esquema 2.24 Efecto de la configuración geométrica de las cargas vs las losas (cada carga

representa una rueda del camión)…………………………………………………….……….44

Page 17: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

Esquema 2.25 Nueva configuración geométrica con una carga por losa………………….….45

Esquema 2.26 Esquema de medida del módulo de rotura ASTM C78……………….......…..46

Esquema 2.27 Curvatura debido al gradiente de temperatura……………..………………….50

Page 18: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Página

CAPÍTULO II

Gráfico 2.1 Comportamiento de agrietamiento en losas en función de la longitud........……...35

Gráfico 2.2 Ubicación de ejes vehiculares de diseño y sus cargas en losas rectangulares de 450 X

350cm…………………………………….………………………………………...………38

Gráfico 2.3 Ubicación de ejes vehiculares de diseño y sus cargas en losas cortas cuadradas de 180

cm………………………………………………………………………….…….....….…39

CAPÍTULO III

Gráfico 3.1 Sección transversal típica pavimento de hormigón………………………………66

Gráfico 3.2 Esfuerzos máximos absolutos……………………………………………………68

Gráfico 3.2.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa………………….…………….....69

Gráfico 3.2.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa…………………..……………….70

Gráfico 3.3 Esfuerzos máximos absolutos……………………..……………………………..71

Gráfico 3.3.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa……………………...………...…72

Gráfico 3.3.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa………………………..………….73

Gráfico 3.4 Esfuerzos máximos absolutos……………………………..……………………..74

Gráfico 3.4.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa……………...………………...…75

Gráfico 3.4.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa…………………………..……….76

Gráfico 3.5 Esfuerzos máximos absolutos………………………………..…………………..82

Gráfico 3.5.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa…………………………...……...83

Gráfico 3.5.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa…………………………..……….84

Gráfico 3.6 Esfuerzos máximos absolutos…………..………………………………………..85

Gráfico 3.6.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa…………...………………...……86

Gráfico 3.6.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa…………………..………………..87

Gráfico 3.7 Esfuerzos máximos absolutos…………………………………………..………...88

Gráfico 3.7.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa………………………..………….89

Gráfico 3.7.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa…………………..………………..90

Page 19: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

Gráfico 3.8 Esfuerzos máximos absolutos……………...………………………….……….....96

Gráfico 3.8.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa……………………………..….…97

Gráfico 3.8.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa……………………………...…….98

Gráfico 3.9 Esfuerzos máximos absolutos………………………...…………..……...……….99

Gráfico 3.9.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa………………………………….100

Gráfico 3.9.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa……………………...………...…101

Gráfico 3.10 Esfuerzos máximos absolutos………………………...………………….…….102

Gráfico 3.10.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa……………………………...…103

Gráfico 3.10.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa………………………………....104

Gráfico 3.11 Curva granulométrica agregado fino……………………………………..……111

Gráfico 3.12 Curva granulométrica para el agregado grueso……………………………….116

Gráfico 3.13 Curva granulométrica ajustada…………………...…………………….….….121

Gráfico 3.14 Curva granulométrica y control granulométrico…………………….………...122

Gráfico 3.15 Dimensión de los moldes….…………………………………….……………..125

Gráfico 3.16 Deflectograma para la ciudad de Villamontes…………...………………….....154

Gráfico 3.17 Deflectograma para la ciudad de Yacuiba……………..……………...….……157

Gráfico 3.18 Deflectograma para la población de Entre Ríos……………………………….160

Gráfico 3.19 Deflectograma para la ciudad de Tarija…………………….………………….163

Gráfico 3.20 Deflexiones losa tradicional vs losa corta……..…….….……………………..164

Page 20: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

ÍNDICE DE IMÁGENES

Página

CAPÍTULO II

Imagen 2.1 Pavimento de tierra………………………….……………………………..….…14

Imagen 2.2 Pavimento de piedra………………………….……………………………..……14

Imagen 2.3 Pavimento de adoquín……….………………………………….…………….….14

Imagen 2.4 Pavimento de concreto asfaltico…...…………………………………..…..….…14

Imagen 2.5 Pavimento de concreto hidráulico…………….………………………….……...14

CAPÍTULO III

Imagen 3.1 Acopio de material……………………………………………………...………108

Imagen 3.2 Agua……………………………………………..………..…………………….109

Imagen 3.3 Arena……………………………………………………………..………...…...109

Imagen 3.4 Grava………………………………………………………..…………..………109

Imagen 3.5 Cemento…………………………………………………………………..…….109

Imagen 3.6 Cuarteo de arena para granulometría……………………………………...……110

Imagen 3.7 Tamizado y pesado de la arena………………………..………………………..110

Imagen 3.8 Secado de la arena………………………………………………..………...…...112

Imagen 3.9 Molde cónico con arena………………………...……………………...…….…112

Imagen 3.10 Matraz con arena sumergida……………………………………………….….112

Imagen 3.11 Molde cilíndrico de 3 litros de volumen………………………...………...…..113

Imagen 3.12 Molde cilíndrico con muestra suelta………………………….……..…...……113

Imagen 3.13Molde cilíndrico con muestra compactado………………...……….....…….…113

Imagen 3.14 Agregado grueso…………………………………………...………….…....…114

Imagen 3.15 Tamizado y pesado de la grava………...……….……………………………..115

Imagen 3.16 Muestra de grava sumergida…………………………………………………..116

Imagen 3.17 Secado de la grava………………………...…………………………..……….116

Imagen 3.18 Molde cilíndrico…………………………………………………………….…117

Page 21: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

Imagen 3.19 Grava sin compactar…………………………………………………………...117

Imagen 3.20 Grava compactada…………..…………………………………………….…...117

Imagen 3.21 Finura del cemento……………………………………………………….……119

Imagen 3.22 Preparación de moldes para vigas……………..……………………..………..126

Imagen 3.23 Mezclado de hormigón……………………………………..………….………126

Imagen 3.24 Cono de Abrams…………………………………………….…………………127

Imagen 3.25 Asentamiento...………………………………………...……………………...127

Imagen 3.26 Llenado de moldes………………………………………………..……………127

Imagen 3.27 Desmolde de vigas……………………………………………………….……128

Imagen 3.28 Curado de vigas…………………………………………………….…….……128

Imagen 3.29 Máquina con carga centrada……………………………………..……….…128

Imagen 3.30 Rotura de vigas………………………………………………...…………..…128

Imagen 3.31 Viga Benkelman……………………………………………………………….130

Imagen 3.32 Alineación del dial respecto a la dirección del camión………………………..131

Imagen 3.33 Instalación del equipo……………………………….…………………..…….131

Imagen 3.34 Espaciamiento para lecturas…………………………………………….……..132

Imagen 3.35 Representación del ensayo en campo…………………………….……………133

Page 22: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

ÍNDICE DE TABLAS

Página

CAPÍTULO II

Tabla 2.1 Recomendaciones para módulos de ruptura………………………………………..47

CAPÍTULO III

Tabla 3.1 Datos históricos del tiempo de la ciudad de Villamontes……………………….…...…61

Tabla 3.2 Configuración de losas de pavimento rígido para la ciudad de Villamontes….....……..66

Tabla 3.3 Parámetros de entrada para el diseño de la ciudad de Villamontes.…………….…67

Tabla 3.4 Esfuerzos máximos absolutos………………………………..……………….……68

Tabla 3.4.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa….…………………………...…….69

Tabla 3.4.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa…………………...……………...…70

Tabla 3.5 Esfuerzos máximos absolutos.………………………………………………..……71

Tabla 3.5.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa……………………………...……..72

Tabla 3.5.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa……………………...…………..….73

Tabla 3.6 Esfuerzos máximos absolutos………………………………………..……….……74

Tabla 3.6.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa………………………….………....75

Tabla 3.6.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa……….……………………….……76

Tabla 3.7 Datos históricos del tiempo de la ciudad de Yacuiba……………………..……………77

Tabla 3.8 Configuración de losas pavimento rígido Yacuiba…………….……………...……….80

Tabla 3.9 Parámetros de entrada para el diseño de la ciudad de Yacuiba…………..…...…….81

Tabla 3.10 Esfuerzos máximos absolutos…………………………….…………………..…..82

Tabla 3.10.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa…………………………….......…83

Tabla 3.10.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa………………………………...….84

Tabla 3.11 Esfuerzos máximos absolutos…………………………….……………………....85

Tabla 3.11.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa………………………………...…86

Tabla 3.11.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa……………….…………………...87

Tabla 3.12 Esfuerzos máximos absolutos………...………………..….……..…….…………88

Tabla 3.12.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa……………………….………..…8

Page 23: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

Tabla 3.12.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa…………………………...……….90

Tabla 3.13 Datos históricos del tiempo de la población de Entre Ríos………………….………...92

Tabla 3.14 Configuración de losas pavimento rígido Entre Ríos………………………..….……94

Tabla 3.15 Parámetros de entrada para el diseño de la población de Entre Ríos………..…….95

Tabla 3.16 Esfuerzos máximos absolutos………….…………………………………………96

Tabla 3.16.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa………………….………………..97

Tabla 3.16.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa……………………………….…...98

Tabla 3.17 Esfuerzos máximos absolutos…………………………………………….………99

Tabla 3.17.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa…………………….…...……….100

Tabla 3.17.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa…………….………………….....101

Tabla 3.18 Esfuerzos máximos absolutos……….………………………………………..…102

Tabla 3.18.1 Esfuerzos máximos parte superior de la losa………………….……………....103

Tabla 3.18.2 Esfuerzos máximos parte inferior de la losa……………………...………...…104

Tabla 3.19 Losas de pavimento rígido para la ciudad de Villamontes………………….……106

Tabla 3.20 Losas de pavimento rígido para la ciudad de Yacuiba…………………….……...107

Tabla 3.21 Losas de pavimento rígido para la población de Entre Ríos………………….…..107

Tabla 3.22 Granulometría del agregado fino-arena…………….……………...……………111

Tabla 3.23 Porcentaje de humedad y absorción……………………….…….………………112

Tabla 3.24 Resultados Obtenidos porcentaje de absorción……………………….…………113

Tabla 3.25 Peso unitario suelto de la arena…………………………………..……………...114

Tabla 3.26 Peso unitario compacto de la arena………….………………………………..…114

Tabla 3.27 Granulometría del agregado grueso………………………………...……..…….115

Tabla 3.28 Porcentaje de absorción y humedad del agregado……………….……….……..116

Tabla 3.29 Peso Específico de la Grava………………………………………………….….117

Tabla 3.30 Peso unitario suelto del agregado grueso…………………………………….….118

Tabla 3.31 Peso unitario Compacto del agregado grueso…………………………………...118

Tabla 3.32 Finura del Cemento……………………………………..…………………….…119

Tabla 3.33 Combinación de Áridos…………………………………..……………………..120

Tabla 3.34 Dosificación del hormigón…………………………………………...…….……120

Tabla 3.35 Dosificación Ajustada………………………………..……………………….…121

Page 24: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

Página

Tabla 3.36 Dosificación obtenida para el hormigón…………………...……………………124

Tabla 3.37 Dosificación por molde………………………...…….………………………….125

Tabla 3.38 Controles de rotura para los moldes de hormigón……………………….…...…129

Tabla 3.39 Registro de campo de la ciudad de Villamontes…...….…...………….………...134

Tabla 3.40 Registro de campo de la ciudad de Yacuiba…………………………………….136

Tabla 3.41 Registro de campo de la población de Entre Ríos………………….………...…138

Tabla 3.42 Registro de campo de la ciudad de Tarija……………...……………...………..140

Tabla 3.43 Parámetros de evaluación corregidos por temperatura de Villamontes…….…...143

Tabla 3.44 Parámetros de evaluación corregidos por temperatura de Yacuiba………....…..145

Tabla 3.45 Parámetros de evaluación corregidos por temperatura de Entre Ríos…………..147

Tabla 3.46 Parámetros de evaluación corregidos por temperatura de Tarija.....……………149

Tabla 3.47 Radios de curvatura de la ciudad de Villamontes…….…………………….…..152

Tabla 3.47.1 Deflexión característica de la ciudad de Villamontes..……………………….154

Tabla 3.48 Radios de curvatura de la ciudad de Yacuiba………..…..……………………..155

Tabla 3.48.1 Deflexión característica de la ciudad de Yacuiba…………………………….157

Tabla 3.49 Radios de curvatura de la población de Entre Ríos…………………...…….…..158

Tabla 3.49.1 Deflexión característica de la población de Entre Ríos………….……………160

Tabla 3.50 Radios de curvatura de la ciudad de Tarija…………………...………………...161

Tabla 3.50.1 Deflexión característica de la ciudad de Tarija………………………...……..163

Tabla 3.51 Resumen de deflexiones características………………………………………...165

Tabla 3.52 Comparación losa tradicional vs losa corta……………………………………..165

Tabla 3.53 Resumen comparativo de comportamiento funcional…………………………..166

Tabla 3.54 Resumen comparativo de mantenimiento……………………………………….168

Tabla 3.56 Resumen comparativo de las ventajas de un pavimento rígido…………………170

Tabla 3.57 Ventajas de una losa tradicional vs losa corta…………………………….……..171

Page 25: “PAVIMENTOS RÍGIDOS CON LOSAS CORTAS, DESEMPEÑO

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXO 1.- MANUAL DE DISEÑO DEL PROGRAMA EVERFE 2.24

ANEXO 2.- EVALUACIÓN DE RESISTENCIA EN VIGAS DE HORMIGÓN

ANEXO 3.- PRACTICA VIGA BENKELMAN

ANEXO 4.- ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS