“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL CENTRO ULADECH TACNA” “UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ÁNGELES CHIMBOTE” FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN TĺTULO: “DETERMINACIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS PATOLOGÍAS DEL CONCRETO PARA OBTENER EL ÍNDICE DE INTEGRIDAD ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO Y CONDICIÓN OPERACIONAL DE LA SUPERFICIE DE LAS VEREDAS DEL DISTRITO DE GREGORIO ALBARRACIN LANCHIPA PROVINCIA DE TACNA DEPARTAMENTO DE TACNA, NOVIEMBRE DEL 2014 Autor: Alumno: EDWIN JULIAN ALAVE VALDIVIA TACNA– PERU 1
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“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL CENTRO ULADECH TACNA”
“UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ÁNGELES CHIMBOTE”FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE METODOLOGÍA
DE LA INVESTIGACIÓN
TĺTULO:
“DETERMINACIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS PATOLOGÍAS DELCONCRETO PARA OBTENER EL ÍNDICE DE INTEGRIDAD
ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO Y CONDICIÓN OPERACIONAL DE LASUPERFICIE DE LAS VEREDAS DEL DISTRITO DE GREGORIO
ALBARRACIN LANCHIPA PROVINCIA DE TACNA DEPARTAMENTO DETACNA, NOVIEMBRE DEL 2014
Autor:
Alumno: EDWIN JULIAN ALAVE VALDIVIA
TACNA– PERU
1
“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL CENTRO ULADECH TACNA”
2014
TÍTULO:
“DETERMINACIÓN Y EVALUACIÓN DE LAS PATOLOGÍAS DEL
CONCRETO PARA OBTENER EL ÍNDICE DE INTEGRIDAD
ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO Y CONDICIÓN OPERACIONAL DE LA
SUPERFICIE DE LAS VEREDAS DEL DISTRITO DE GREGORIO
ALBARRACIN LANCHIPA PROVINCIA DE TACNA DEPARTAMENTO DE
TACNA, NOVIEMBRE DEL 2014
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“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL CENTRO ULADECH TACNA”
JURADO DE TESIS
ING.PISFIL REQUE HUGO NAZARENO
PRESIEDENTE DE JURADO
ING. VASQUEZ SANCHEZ MARCO ANTONIO
SECRETARIO
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“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL CENTRO ULADECH TACNA”
ING. CERNA CHAVEZ RIGOBERTO
MIEMBRO DE JURADO
AGRADECIMIENTO
A la Universidad Católica Los Ángeles Chimbote, Centro
Académico Tacna
A Todos los Catedráticos que me Formaron Y en especial a mis
asesores
A mis maestros por su disposición y ayuda brindadas
A Toda mi familia por su comprensión y paciencia que me ha
Permitido el Desarrollo de esta Tesis
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DEDICATORIA
A mi Madre por haberme
Apoyado en todo momento, por sus
consejos, sus valores, por la motivación
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constante que me ha permitido ser una
persona de bien, pero más
que nada, por su amor.
RESUMEN
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La presente tesis tiene como objetivo determinar y evaluar las
patologías del concreto para obtener el índice de integridad
estructural del pavimento y la condición operacional de la
superficie de las veredas de la asociación Los próceres -
distrito Gregorio Albarracín L. provincia de Tacna , Noviembre
2014”
En esta tesis se aplicó el método PCI para determinar el índice
de condición estructural del pavimento de las veredas la
asociación Los próceres - distrito Gregorio Albarracín L.
provincia de Tacna , Noviembre 2014” diez paños de vereda han
sido estudiados a detalle para identificar las fallas existentes
y cuantificar el estado de la misma.
Dentro de la tesis se muestra: Primero el marco teórico, donde
se documenta el proceso socio histórico del uso y aplicación de
las veredas mostradas a través de sus antecedentes
internacionales y nacionales; se define el concepto de vereda y
pavimento, su clasificación, patologías y un manual de daños que
trata de las fallas más comunes que afectan a los pavimentos
urbanos rígidos.
Segundo, se explica el procedimiento del método: el muestreo de
unidades, el cálculo del PCI, los criterios de inspección, etc.
Por último se presentan las hojas de registro, con el respectivo
cálculo del índice de condición de pavimento para cada unidad de
muestra analizada.
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Por otro lado la metodología de trabajo que se aplicó fue del
tipo evaluativo visual y a través de una ficha técnica de
evaluación.
Se realizó un registro estadístico de las patologías y valores
de PCI obtenidos de las distintas muestras seleccionadas de las
calles de la asociación Los próceres - distrito Gregorio
Albarracín L. provincia de Tacna, Noviembre 2014”
Finalmente, la conclusión de esta investigación muestra que las
veredas de la asociación Los próceres - distrito Gregorio
Albarracín L. provincia de Tacna , Noviembre 2014” tienen un
pavimento en estado muy bueno, con un PCI ponderado igual a 74.
Las fallas encontradas fueron del tipo funcional, que no
afectanal tránsito normal de peatones, pues no causan daños
estructurales
ABSTRACT
This thesis aims to identify and assess the specific conditions
for the rate of structural integrity and operational pavement
surface condition of the sidewalks of the association 's
founding fathers - District Gregorio Albarracín L. province of
Tacna , November 2014 "
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In this thesis the PCI method was applied to determine the rate
of structural condition of the pavement sidewalks association 's
heroes - District Gregorio Albarracín L. province of Tacna ,
November 2014 "Ten sidewalk tea have been studied in detail to
identify faults and quantifying the existing state thereof .
Within the thesis is as follows: First, the theoretical
framework , where the historical socio use and application of
the paths shown through its international and national
background process is documented ; the concept of sidewalk and
pavement defined , classification, pathology and manual damage
is the most common faults that affect urban rigid pavements.
Second , the procedure of the method is explained : sampling
units , the calculation of PCI , inspection criteria , etc.
Finally record sheets are presented with the respective
calculation of pavement condition index for each sample unit
tested .
On the other hand the methodology that was applied was the
visual evaluative and through an evaluation sheet .
A statistical record of pathologies and PCI values obtained from
the different selected from the streets of the association 's
founding fathers samples performed - District Gregorio
Albarracín L. province of Tacna , November 2014 "
Finally, the conclusion of this research shows that the paths of
the association 's founding fathers - District Gregorio
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Albarracín L. province of Tacna , November 2014 " have a
pavement in very good condition with a weighted PCI equal to 74.
The faults found were the functional type , not afectanal normal
pedestrian traffic , they do not cause structural damage
Contenido
Titulo de la tesis………………………………………………………II
Hoja de firma del jurado ……………………………………………...III
Hoja de Agradecimiento y/o dedicatoria……………………………..IV
Resumen y abstract……………………………………………………VI
Contenido………………………………………………………..……..X
Índice de gráficos, tablas y cuadros……………………………….…..XI
INTRODUCCIÓN 006
1.- PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION 008
1.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 008
1.1.1.- PROBLEMA 009
1.2.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION 010
1.2.1.- OBJETIVO GENERAL 010
1.2.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS
010
1.3.- JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION 011
2.- MARCO TEORICO 012
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2.1.- ANTECEDENTES 012
2.2.- ANTECEDENTES INTERNACIONALES
012
2.4.- BASES TEORICAS DE LA INVESTIGACION 016
2.4.1.- PATOLOGIA 026
2.4.2.- DETERMINACIÓN DE LAS UNIDADES MUESTRE EVALUACIÓN029
2.4.3.- SELECCIÓN DE LAS UNIDADES DE MUESTREO INSPECCIÓN030
2.4.4.- SELECCIÓN DE UNIDADES DE MUESTREO ADICIONALES
031
2.4.5.- EVALUACIÓN DE LA CONDICIÓN 032
2.4.6.- CÁLCULO DEL PCI DE LAS UNIDADES DE MUESTREO 033
2.4.7.- CÁLCULO DEL PCI PARA PAVIMENTOS CON CAPA RODADURA EN
CONCRETO DE CEMENTO PÓRTLAND 033
2.4.8.- CÁLCULO DEL PCI DE UNA SECCIÓN DE PAVIMENTO
2.4.9.- MANUAL DE DAÑOS
2.4.10.- DESCRIPCIÓN DE LOS DAÑOS
3.- METODOLOGÍA DE LAINVESTIGACION 048
3.1.- TIPO Y NIVEL DE LA INVESTIGACION
048
3.2.- DISEÑO DE LA INVESTIGACION
048
3.3.- UNIVERSO O POBLACION Y MUESTRA 049
3.4.- DEFINICION Y OPERACIONALIZACION DE LAS VARIABLES 050
3.5.- TECNICAS E INSTRUMENTOS 051
4.- RESULTADOS 051
5.- DISCUSION 057
6.- CONCLUSIONES 059
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7.- RECOMENDACIONES 060
8.- REFERENCIAS 052
9.- ANEXOS 054
I. INTRODUCCION
En las diversas ciudades del mundo las veredas vecinales son
de gran importancia para la ciudadanía porque son las que
delimitan espacios, límites de propiedad, zonas privadas y
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zonas públicas, son las que dan fluidez peatonal a toda la
ciudad.
Es también importante remarcar que actualmente dichas
veredas tienen una durabilidad variable según el
comportamiento de los factores inherentes a este tipo de
construcciones, como son el proceso constructivo, el clima,
el uso, el mantenimiento, los materiales, la supervisión,
etc., de tal manera que en función a cada uno de estos
factores se tiene el comportamiento y durabilidad de las
mismas.
Comúnmente se han diseñado las veredas para un nivel de
durabilidad estructural en promedio de 20 años que
corresponde a su periodo de diseño que debe estar operativo
sin ninguna patología, sin embargo podemos observar que se
adolece de un buen concreto ya que en muchos de ellos al año
ya aparecen pequeñas fisuras y en otros casos pulimento de
agregados, lo que hace ver que hay problemas de orden
constructivo, de materiales, de supervisión y de la falta de
un buen mantenimiento, tal es así que la mayoría de las
obras del estado se encuentran con patologías a temprana
edad.
Se observa en nuestro medio que en las obras civiles del
estado se tiene más en cuenta o en prioridad la corrección
de lo dañado o el rehacer de nuevo en vez de prevenir con un
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buen mantenimiento preventivo, implicando con ello un
problema de estética.
Un problema desde el punto de vista de la economía para el
estado es la perdida de dinero por una obra que en poco
tiempo se deteriora lo que no ocurriría si pensáramos en un
buen mantenimiento y uso de las obras.
Es así que este proyecto se propone conocer el nivel de
integridad estructural de las veredas vecinales del
distrito de Gregorio Albarracín L. Provincia de Tacna,
Región Tacna.
En este sentido el presente trabajo se desarrolló aplicando
la metodología del PCI (1) (Índice de Condición de
Pavimento), para determinar un valor (de 0 a 100), el mismo
que indicara su estado. La metodología de trabajo fue del
tipo evaluativo visual y a través de una ficha técnica
(ANEXO 1) de evaluación.
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II. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El Distrito de Gregorio Albarracin L. se encuentran
ubicado en el Sur del Perú en la provincia de Tacna de la
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Region Tacna a 18º 01' de latitud sur y a 70º 16' de
longitud y a una altura promedio de 562 msnm.
Las características climáticas y poblacionales los
procesos constructivos varían en función a dichas
temperaturas y épocas, durante el día el sol calienta la
superficie y en la tarde rápidamente se enfría
produciendo extremos de temperaturas, por ello se
requiere de un nivel técnico apropiado para su ejecución.
En esta ciudad, específicamente la Municipalidad, no
cuenta con presupuesto directo para Mantenimiento de
Infraestructura. Con la presente investigación se llego a
determinar los estados de conservación de las veredas en
dicho distrito las cuales se encuentran en un estado de
bueno.
Para ello fue necesario determinar las patologías en las
veredas de Concreto, las mismas que son muestras de
inspección visual, para a partir de sus patologías tomar
datos y determinar un Índice de Condición de Pavimento
(12).
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- Problema
¿En qué medida la determinación y evaluación de la
incidencia de las patologías del concreto en las veredas
del l distrito de Gregorio albarracin L - Tacna del
departamento de Tacna, nos permitirá obtener un índice de
la integridad estructural del pavimento y de la condición
operacional de la superficie de las veredas?
2.1.- Objetivos de la Investigación:
2.1.1. Objetivo General
Determinar un Índice de Condición de Pavimento, para las
veredas del distrito de Distrito de Gregorio Albarracín
Lanchipa del departamento de Tacna, a partir de la
determinación y evaluación de la incidencia de las
patologías del concreto.
2.1.2. Objetivos Específicos
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Determinar el tipo de patologías del concreto que existen
en las de Gregorio Albarracín Lanchipa del departamento
de Tacna Determinar el Índice de Condición de Pavimento
para dichas veredas del de Gregorio Albarracín Lanchipa
del departamento de Tacna
Evaluar la integridad estructural del pavimento y la
condición operacional de la superficie de las veredas del
de Gregorio Albarracín Lanchipa del departamento de
Tacna
2.3 Justificación de la investigación
La presente investigación se justifica por la necesidad
de conocer el Índice de Condición de Pavimento que tienen
las veredas del Distrito Gregorio Albarracín Lanchipa
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del departamento de Tacna, según el tipo de patologías
identificadas, asimismo indicar el grado de afectación
que cada combinación de clase de daño, nivel de severidad
y densidad tiene sobre la condición del pavimento.
Nos permite determinar el tipo de patologías del concreto
que existen en las veredas del Distrito Gregorio
Albarracín Lanchipa del departamento de Tacna
A través del grado de afectación que cada combinación de
clase de daño, nivel de severidad y densidad tiene sobre
la condición del pavimento, permitirá la toma de
decisiones en su rehabilitación o reconstrucción del
Distrito de Gregorio Albarracín Lanchipa del
departamento de Tacna
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III. Revisión De Literatura
III.1 Antecedentes.
2.1.1 Antecedentes internacionales
Estudio de la patología presente en el pavimento rígido
del segmento de vía salida principal av. Municipal en
el municipio del distrito de Gregorio Albarracín
Para el estudio de las patologías la vía se segmento en 5
partes, encontrándose en el segmento 1 la patología
fisuración longitudinal debido a la mala modulación de
las losas, que son más anchas que largas,
descascaramiento superficial del pavimento, deterioro en
las juntas longitudinales y transversales en la mayoría
de las placas de concreto, en el segmento 2 y 3 se
encontró fisuración longitudinal y pérdida puntual en el
pavimento y en el segmento 4 y 5 se encontró
descascaramiento en el pavimento.
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a) Patología de pavimentos rígidos de la ciudad de
Asunción.
(Ramírez D, Godoy O. 2006). El presente trabajo consiste
en la realización de un estudio de la patología presente
en la Av. Choferes del Chaco, calle Padre Cassanello,
calles del Barrio Sajonia, calle Capitán Lombardo en el
municipio de Asunción en el país de Paraguay.
Entre las patologías encontradas en la calle Padre
Cassanello se tiene agrietamiento extensivo en las losas
debido a la pérdida de soporte provocada por el
asentamiento de la subrasante, también las patologías
como numerosas grietas y baches, deficiencias de sellado
de severidad alta siendo calificado la serviciabilidad
de la calle Cassanello como regular 30%, mala 40%, muy
buena 11%, buena 19%.
2.1.2 Antecedentes nacionales
a)Determinación y evaluación del nivel de incidencia de
las patologías del concreto en los pavimentos rígidos
de la provincia de Huancabamba, departamento de Piura.
(Espinoza T. 2010). El presente trabajo es una tesis
que consiste en la realización de un estudio de la
patología presente en los pavimentos rígidos de la
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provincia de Huancabamba, departamento de Piura, para
lo cual se utilizó la metodología PCI (índice de
condición de pavimento).
En el presente trabajo se concluyó que el índice
promedio de condición de pavimento es de 55 y su
estado es regular, en donde los pavimentos presentan
grandes desperfectos por la mala ejecución y la calidad
de los agregados de la zona y la inclemencia del tiempo
y la condición del suelo, con las siguientes patologías
grietas lineales 40.65%, pulimientos de agregados
29.00%, grietas de esquina 22.77% y escala 7.11%.
b) Determinación y evaluación de las patologías del
concreto de las veredas del distrito de Vice, Sechura
- Piura.
(Ipanaque P. 2010). El presente trabajo es una tesis
que consiste en la realización de un estudio de la
patología presente en las veredas del distrito de
Vice, Sechura - Piura, para lo cual se utilizó la
metodología PCI.
En el presente trabajo se concluyó que el índice
promedio de condición de pavimento en las veredas de
las diferentes calles del distrito del cercado de Vice
es 90 y su estado es excelente en donde las patologías
encontradas fueron grietas lineales 8.00%, grieta de
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esquina 8.11%, pulimiento de agregados 8.11%,
descascaramiento de juntas 32.42% y parcheo pequeño
16.22%.
III.2 Bases teóricas de la investigación.
2.2.1 Pavimento.
(Miranda R. 2010). Es la estructura generalmente
integrada por la sub-base, base y carpeta de rodadura.
Los pavimentos se dividen en flexibles y rígidos. El
comportamiento de los mismo al aplicarles las cargas
es muy diferente. En un pavimento rígido, debido a la
consistencia de la carpeta de rodadura, se produce una
buena distribución de las cargas, dando como resultado
tensiones muy bajas en la subrasante y en pavimentos
flexibles está constituido de materiales débiles y
menos rígidos (que el concreto), más deformables, que
transmiten a la subrasante las cargas de manera más
concentrada, distribuyendo el total de la carga en
menos área de apoyo. Por lo tanto el pavimento
flexible requiere más capas y mayores espesores para
resistir la transmisión de cargas a la subrasante.
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Figura I. pavimento rígido
Figura 2. pavimento flexible
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(Miranda R. 2010). La superficie de rodamiento de un
pavimento rígido es proporcionada por losas de hormigón
hidráulico, las cuales distribuyen las cargas de los
vehículos 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 área grande y con presiones muy
reducidas.
Aunque en teoría las losas de hormigón hidráulico
pueden colocarse en forma directa sobre la subrasante,
es necesario construir una capa de subbase para evitar
que los finos sean bombeados hacia la superficie de
rodamiento al pasar los vehículos, lo cual puede
provocar fallas de esquina o de orilla en la losa. La
sección transversal de un pavimento rígido está
constituida por la losa de hormigón hidráulico y la
subbase, que se construye sobre la capa subrasante.
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2.2.3. Vereda.
(Bebeto S. 2013). La vereda es una Cinta horizontal de
materiales duros (piedra, asfalto y concreto los más
recurrentes), sobre elevada de pocos centímetros
respecto al nivel de la calle, es parte de la calle
situada a cada lado de la calzada, pavimentada y
ligeramente más elevada que esta, destinada al paso de
peatones, debe tener una superficie cómoda, durable y
brindar seguridad a los usuarios.
2.2.4. Patología.
2.2.4.1. Definición.
(Espinoza T. 2010). La patología es la parte de la
durabilidad que se refiere a los signos, causas
posibles y diagnósticos del deterioro que experimentan
las estructuras de concreto.
2.2.4.2. Patología estructural del pavimento.
Cuyo origen es una falla en la estructura del
pavimento, es decir, de una o más capas constitutivas
que deben resistir el complejo juego de solicitaciones
que imponen el tránsito y el conjunto de factores
climáticos. Los factores que influyen en la aparición
de patologías en la estructura del pavimento son el
tráfico repetición de carga), construcción y
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mantenimiento (deficiencia de la compactación de la
subrasante), durabilidad del agregado.
2.2.4.3. Patología superficial del pavimento.
Son las fallas en la superficie de rodamiento, debidos
a las fallas en la capa de rodadura y que no guardan
relación con la estructura de la calzada. Los factores
que influyen en la aparición de patologías en la parte
superficial del pavimento son el clima (contracción y
expansión) y fallas de juntas.
2.2.4.4. Índice de condición de pavimento (PCI)
breve reseña sobre el método
P.C.I Programa de diagnóstico y seguimiento
de pavimento.
Fue desarrollado entre los años 1974 a 1976 por encargo
del Centro de Ingeniería de la Fuerza Aérea de los EE
UU y ejecutado por los ingenieros Srs. Mohamed Y.
Shahin, Michael I. Darter y Starr D. Kohn, con el
objetivo de obtener un sistema
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de administración del mantenimiento de pavimentos
rígidos y flexibles, a través del índice Pavement
Condition Index PCI.
El PCI es un índice numérico, desarrollado para obtener
el valor de la irregularidad de la superficie del
pavimento y la condición operacional de este.
El PCI varía entre 0 para pavimentos fallados y un
valor de 100 para pavimentos en excelente condición. En
el (anexo tabla Nª05) se representa los rangos del PCI
con la correspondiente.
El PCI varía entre 0 para pavimentos fallados y un
valor de 100 para pavimentos en excelente condición.
En el (anexo tabla Nª05) se representa los rangos del
PCI con la correspondiente descripción cualitativa de
la condición de un pavimento.
El cálculo del PCI se fundamenta en los resultados de
una encuesta visual de la condición del pavimento en
el cual se establecen su tipo, severidad y cantidad que
presenta cada daño, ver (Anexo figura 04).
Se debe establecer el Inventario de Pavimentos. Es
decir, los pavimentos se separan definiéndose los
siguientes conceptos:
Red: El conjunto de pavimentos a ser administrados.
Rama: Parte fácilmente identificable de la red.
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Sección: La menor unidad de administración con
características homogéneas (p. ej.: tipo de pavimento,
estructura, historia de construcción, condición actual,
etc.).
2.2.4.5. Evaluación de la condición.
El procedimiento varía de acuerdo con el tipo de
superficie del pavimento que se inspecciona. Debe
seguirse estrictamente la definición de los daños de
este manual para obtener un valor del PCI confiable.
La evaluación de la condición incluye los siguientes
aspectos:
Equipo.
Odómetro para medir las longitudes y las áreas de los
daños.
Regla y una cinta métrica para establecer las
profundidades de los ahuellamientos o depresiones.
Manual de Daños del PCI con los formatos
correspondientes y en cantidad suficiente para el
desarrollo de la actividad.
Procedimiento.
Se inspecciona una unidad de muestreo para medir el
tipo, cantidad y severidad de los daños de acuerdo con
el manual de daños, y se registra la información en el
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formato correspondiente. Se deben conocer y seguir
estrictamente las definiciones y procedimientos de
medida de los daños. Se usa un formulario u “hoja de
información de exploración de la condición” para cada
unidad de muestreo y en los formatos cada renglón se
usa para registrar un daño, su extensión y su nivel de
severidad.
El equipo de inspección deberá implementar todas las
medidas de seguridad para su desplazamiento en la
plataforma inspeccionada y para el personal en la
plataforma.
2.2.4.6. Calculo del P.C.I. para pavimentos con capa de
rodadura en concreto de cemento portland
aplicación de la norma
ASTM D5340 Calculo del P.C.I.
Calculo de los valores deducidos (VD).
Para cada combinación particular de tipos de fallas y
grados de severidad, sumar el número de losas en las
cual se presentan.
Dividir el número de losas entre el número total de
losas en la unidad de muestra y luego multiplicarlo
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por 100 para obtener el porcentaje de la densidad de
cada combinación de falla y grado de severidad.
Determine los valores deducidos (VD) para cada
combinación de tipo de daño y nivel de severidad
empleando la curva de “valor deducido de daño”
apropiada.
Calculo de P.C.I.
Si solo uno o ninguno de los VD es mayor a 5, la suma
de los VDs es utilizada en lugar del máximo VDC para la
determinación del PCI. De no ser así utilizar el
siguiente procedimiento para determinar el máximo VDC.
Determinar m, el máximo número de fallas permitidas:
Dónde:
m = Número permitido de VDs incluyendo fracciones (debe
ser menor o igual a 10).
VAD = Valor individual más alto de VD.
Ingresar los VDs en la primera fila en forma
descendente, reemplazando el menor VD por el producto
del mismo y la fracción decimal del m calculado y
utilizar este valor como el menor en la primera fila.
Si el número de VDs es menor al valor de m, ingresar
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todos los VDs en la tabla. Si el número de VDs es mayor
a m utilizar los m valores más altos solamente.
Sumar todos los valores de VDs de la fila y colocar ese
valor en la columna de “total”, luego poner en la
columna “q” el número de valores de VDs que son mayores
a 5.
Determinar el VDC con la curva de corrección correcta,
para pavimentos de concreto, con los valores de
“Total” y “q”. Copiar los VDs a la siguiente línea,
cambiando el menor valor de VD mayor que 5 a 5. Luego
repetir lo anterior hasta que se cumpla “q” = 1.
Calidad de tránsito (ride quality)
Cuando se realiza la inspección de daños, debe
evaluarse la calidad de tránsito para determinar el
nivel de severidad de daños tales como las
corrugaciones, para la presente investigación. A
continuación se presenta una guía general de ayuda para
establecer el grado de severidad de la calidad de
tránsito.
Descripción de los daños
Grieta de esquina.
Descripción: Una grieta de esquina es una grieta que
intercepta las juntas de una losa a una distancia menor
o igual que la mitad de la longitud de la misma en
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ambos lados, medida desde la esquina. Por ejemplo, una
losa con dimensiones de 3.70 m por 6.10 m presenta una
grieta a 1.50 m en un lado y a 3.70 m en el otro lado,
esta grieta no se considera grieta de esquina sino
grieta diagonal; sin embargo, una grieta que intercepta
un lado a 1.20 m y el otro lado a 2.40 m si es una
grieta de esquina. Una grieta de esquina se diferencia
de un descascaramiento de esquina en que aquella se
extiende verticalmente a través de todo el espesor de
la losa, mientras que el otro intercepta la junta en
un ángulo. Generalmente, la repetición de cargas
combinada
Niveles de Severidad
L: La grieta está definida por una grieta de baja
severidad y el área entre la grieta y las juntas está
ligeramente agrietada o no presenta grieta alguna. M:
Se define por una grieta de severidad media o el área
entre la grieta y las juntas presenta una grieta de
severidad media (M) H: Se define por una grieta de
severidad alta o el área entre la junta y las grietas
esta muy agrietada.
Medida
La vereda dañada se registra como una (1) vereda si:
1. Sólo tiene una grieta de esquina.
2. Contiene más de una grieta de una severidad
particular.
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3. Contiene dos o más grietas de severidades
diferentes.
Para dos o más grietas se registrará el mayor nivel de
severidad.
Por ejemplo, una vereda tiene una grieta de esquina de
severidad baja y una de severidad media, deberá
contabilizarse como una (1) losa con una grieta de
esquina media.
Opciones de reparación
L: No se hace nada. Sellado de grietas de más de 3 mm.
M: Sellado de grietas. Parcheo profundo.
H: Parcheo profundo.
Escala
Descripción:
Escala es la diferencia de nivel a través de la junta.
Algunas causas comunes que la originan son:
Asentamiento debido una fundación blanda.
Bombeo o erosión del material debajo de la losa.
Alabeo de los bordes de la losa debido a cambios de
temperatura o humedad.
Niveles de Severidad:
Se definen por la diferencia de niveles a través de la
grieta o junta como se indica en el Cuadro
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Tabla 01.
Niveles de severidad para escala
Nivel de severidad Diferencia en elevación
L 3 a 10 mm
M 10 a 19 mm
H Mayor que 19 mm
Medida
La escala a través de una junta se cuenta como una
vereda. Se cuentan únicamente as vereda afectadas. Las
escalas a través de una grieta no se cuentan como daño
pero se consideran para definir la severidad de las
grietas.
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Estas grietas, que dividen la vereda en dos o tres
pedazos, son causadas usualmente por una combinación
de la repetición de las cargas de tránsito y el alabeo
por gradiente térmico o de humedad.
Las vereda divididas en cuatro o más pedazos se
contabilizan como losas divididas. Comúnmente, las
grietas de baja severidad están relacionadas con el
alabeo o la fricción y no se consideran daños
estructurales importantes. Las grietas capilares, de
pocos pies de longitud y que no se propagan en todo la
extensión de la vereda, se contabilizan como grietas
de retracción.
Niveles de severidad
Vereda sin refuerzo
L: Grietas no selladas (incluye llenante inadecuado)
con ancho menor que 12.0 mm, o grietas selladas de
cualquier ancho con llenante en condición
satisfactoria. No existe escala.
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M: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Grieta no sellada con ancho entre 12.0 mm y 51.0 mm.
2. Grieta no sellada de cualquier ancho hasta 51.0 mm
con escala menor que 10.0 mm.
3. Grieta sellada de cualquier ancho con escala menor
que 10.0
mm.
H: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Grieta no sellada con ancho mayor que 51.0 mm.
2. Grieta sellada o no de cualquier ancho con escala
mayor que 10.0 mm.
Medida
Una vez que se ha establecido la severidad, el daño se
registra como una vereda. Si dos grietas de severidad
media se presentan en una vereda, se cuenta dicha
vereda como una poseedora de grieta de alta severidad.
Opciones de reparación
L: No se hace nada. Sellado de grietas más anchas que
3.0 mm.
M: Sellado de grietas.
H: Sellado de grietas. Parcheo profundo. Reemplazo de
la losa.
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Pulimiento de agregados
Descripción:
Este daño se causa por aplicaciones repetidas de cargas
del tránsito. Cuando los agregados en la superficie se
vuelven suaves al tacto, se reduce considerablemente la
adherencia con las llantas. Cuando la porción del
agregado que se extiende sobre la superficie es
pequeña, la textura del pavimento no contribuye
significativamente a reducir la velocidad del vehículo.
El pulimento de agregados que se extiende sobre el
concreto es despreciable y suave al tacto. Este tipo de
daño se reporta cuando el resultado de un ensayo de
resistencia al deslizamiento es bajo o ha disminuido
significativamente respecto a evaluaciones previas.
Niveles de Severidad
No se definen grados de severidad. Sin embargo, el
grado de pulimento deberá ser significativo antes de
incluirlo en un inventario de la condición y
calificarlo como un defecto.
Medida
Una vereda con agregado pulido se cuenta como una
vereda.
Opciones de reparación
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L, M y H: Ranurado de la superficie. Sobrecarpeta. Desconchamiento, mapa de grietas, craquelado.
Descripción:
El mapa de grietas o craquelado (crazing) se refiere a
una red de grietas superficiales, finas o capilares,
que se extienden únicamente en la parte superior de la
superficie del concreto. Las grietas tienden a
interceptarse en ángulos de 120 grados.
Generalmente, este daño ocurre por exceso de
manipulación en el terminado y puede producir el
descamado, que es la rotura de la superficie de la losa
a una profundidad aproximada de 6.0 mm a 13.0 mm. El
descamado también puede ser causado por incorrecta
construcción y por agregados de mala calidad.
Niveles de Severidad
L: El craquelado se presenta en la mayor parte del área
de la vereda; la superficie esta en buena condición con
solo un descamado menor presente.
M: La vereda está descamada, pero menos del 15% de la vereda está afectada.
H: La vereda esta descamada en más del 15% de su área.
Medida
Una vereda descamada se contabiliza como una vereda. Elcraquelado de baja severidad debe contabilizarseúnicamente si el descamado potencial es inminente, ounas pocas piezas pequeñas se han salido.
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Opciones para Reparación
L: No se hace nada. M: No se hace nada. Reemplazo de la vereda. H: Parcheo profundo o parcial. Reemplazo de la vereda. Sobrecarpeta. Descascaramiento de esquina.
Descripción: Es la rotura de la losa a 0.6 m de la esquina
aproximadamente. Un descascaramiento de esquina difiere de la grieta de esquina en que el descascaramiento usualmente buza hacia abajo para interceptar la junta, mientras que la grieta se extiende.
Niveles de severidad En el Cuadro se listan los niveles de severidad para eldescascaramiento de esquina. El descascaramiento de esquina con un área menor que 6452 mm2 desde la grieta hasta la esquina en ambos lados no deberá contarse.
Tabla 02. Niveles de severidad para descascaramiento de esquina
Medida Si en una vereda hay una o más grietas condescascaramiento con el mismo nivel de severidad, lavereda se registra como una vereda condescascaramiento de esquina. Si ocurre más de un nivel
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de severidad, se cuenta como una vereda con le mayornivel de severidad.
Opciones de reparación L: No se hace nada. M: Parcheo parcial. H: Parcheo parcial. Losa dividida. Descripción: La losa es dividida por grietas en cuatro o máspedazos debido a sobrecarga o a soporte inadecuado. Sitodos los pedazos o grietas están contenidos en unagrieta de esquina, el daño se clasifica como una grietade esquina severa. Niveles de severidad En la tabla Nª03 se anotan los niveles de severidadpara losas divididas.
Tabla Nª 03 Niveles de Severidad para Losa Dividida
Medida Si la losa dividida es de severidad media o alta, no secontabiliza otro tipo de daño. Opciones de reparación L: No se hace nada. Sellado de grietas de ancho mayorde 3mm.
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M: Reemplazo de la losa. H: Reemplazo de la losa. Daño del sello de la junta. Descripción: Es cualquier condición que permite que suelo o roca seacumule en las juntas, o que permite la infiltración deagua en forma importante. La acumulación de materialincompresible impide que la losa se expanda y puederesultar en fragmentación, levantamiento odescascaramiento de los bordes de la junta. Unmaterial llenante adecuado impide que lo anteriorocurra. Los tipos típicos del daño de junta son:
1. Desprendimiento del sellante de la junta. 2. Extrusión del sellante. 3. Crecimiento de vegetación.4. Endurecimiento del material llenante (oxidación). 5. Perdida de adherencia a los bordes de la losa. 6. Falta o ausencia del sellante en la junta.
Niveles de Severidad L: El sellante está en una condición buena en formageneral en toda la sección. Se comporta bien, con solodaño menor. M: Está en condición regular en toda la sección, conuno o más de los tipos de daño que ocurre en un gradomoderado. El sellante requiere reemplazo en dos años. H: Está en condición generalmente buena en toda lasección, con uno o más de los daños mencionadosarriba, los cuales ocurren en un grado severo. Elsellante requiere reemplazo inmediato. Medida No se registra losa por losa sino que se evalúa conbase en la condición total del sellante en toda elárea. Opciones de reparación L: No se hace nada. M: Resellado de juntas.
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H: Resellado de juntas.
Parche grande (mayor de 0.45m2) y acometidas deservicio público Descripción:
Un parche es un área donde el pavimento original hasido removido y eemplazado por material nuevo. Unaexcavación de servicios públicos (utility cut) es unparche que ha reemplazado el pavimento original parapermitir la instalación o mantenimiento deinstalaciones subterráneas. Los niveles de severidadde una excavación de servicios son los mismos que parael parche regular. Niveles de severidad L: El parche está funcionando bien, con poco o ningúndaño. M: El parche esta moderadamente deteriorado omoderadamente descascarado en sus bordes. El materialdel parche puede ser retirado con esfuerzoconsiderable. H: El parche está muy dañado. El estado de deterioroexige reemplazo. Medida Si una losa tiene uno o más parches con el mismo nivelde severidad, se cuenta como una losa que tiene esedaño. Si una sola losa tiene más de un nivel deseveridad, se cuenta como una losa con el mayor nivelde severidad. Si la causa del parche es más severa,únicamente el daño original se cuenta. Opciones para Reparación L: No se hace nada. M: Sellado de grietas. Reemplazo del parche.H: Reemplazo del parche. Parche pequeño (menor de 0.45m2) Descripción:
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Es un área donde el pavimento original ha sido removidoy reemplazado por un material de relleno. Niveles de Severidad L: El parche está funcionando bien, con poco o ningúndaño. M: El parche está moderadamente deteriorado. Elmaterial del parche puede ser retirado con considerableesfuerzo. H: El parche está muy deteriorado. La extensión deldaño exige reemplazo. Medida Si una losa presenta uno o más parches con el mismonivel de severidad, se registra como una losa que tieneese daño. Si una sola losa tiene más de un nivel deseveridad, se registra como una losa con el mayornivel de daño. Si la causa del parche es más severa,únicamente se contabiliza el daño original. Opciones para Reparación L: No se hace nada. M: No se hace nada. Reemplazo del parche.
H: Reemplazo del parche. Popouts. Descripción: Un popout es un pequeño pedazo de pavimento que sedesprende de la superficie del mismo. Puede deberse apartículas blandas o fragmentos de madera rotos ydesgastados por el tránsito. Varían en tamaño con diámetros entre 25.0 mm y 102.0 mmy en espesor de 13.0 mm a 51.0 mm. Niveles de severidad No se definen grados de severidad. Sin embargo, elpopout debe ser extenso antes que se registre como undaño. La densidad promedio debe exceder aproximadamentetres por metro cuadrado en toda el área de la losa.
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Medida Debe medirse la densidad del daño. Si existe algunaduda de que el promedio es mayor que tres popout pormetro cuadrado, deben revisarse al menos tres áreas deun metro cuadrado elegidas al azar. Cuando el promedio es mayor que dicha densidad, debecontabilizarse la losa.Opciones de reparación L, M y H No se hace nada. Punzonamiento.
Descripción:
Este daño es un área localizada de la losa que está
rota en pedazos. Puede tomar muchas formas y figuras
diferentes pero, usualmente, está definido por una
grieta y una junta o dos grietas muy próximas,
usualmente con 1.52 m entre sí. Este daño se origina
por la repetición de cargas pesadas, el espesor
inadecuado de la losa, la pérdida de soporte de la
fundación o una deficiencia localizada de construcción
del concreto (por ejemplo, hormigueros)
Niveles de Severidad
Tabla Nª04 Niveles de Severidad para Punzonamiento
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Medida
Si la losa tiene uno o más punzonamientos, se
contabiliza como si tuviera uno en el mayor nivel de
severidad que se presente.
Opciones de reparación
L: No se hace nada. Sellado de grietas.
M: Parcheo profundo.
H: Parcheo profundo.
Grietas de retracción Descripción:
Son grietas capilares usualmente de unos pocos pies de
longitud y no se extienden a lo largo de toda la losa.
Se forman durante el fraguado y curado del concreto y
generalmente no se extienden a través del espesor de
la losa.
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Niveles de Severidad
No se definen niveles de severidad. Basta con indicar
que están presentes.
Medida
Si una o más grietas de retracción existen en una losa
en particular, se cuenta como una losa con grietas de
retracción.
Opciones de reparación
L, M y H: No se hace nada.
Descascaramiento de junta
Descripción:
Es la rotura de los bordes de la losa en los 0.60 m de
la junta.
Generalmente no se extiende verticalmente a través de
la losa si no que intercepta la junta en ángulo. Se
origina por:
1. Esfuerzos excesivos en la junta causados por las
cargas de tránsito o por la infiltración de materiales
incompresibles.
2. Concreto débil en la junta por exceso de
manipulación.
Niveles de Severidad
En el Cuadro 39.1 se ilustran los niveles de severidad
para descascaramiento de junta. Una junta desgastada,
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en la cual el concreto ha sido desgastado a lo largo
de toda la junta se califica como de baja severidad.
Tabla Nª05
Niveles de Severidad Descascaramiento de Junta
Medida
Si el descascaramiento se presenta a lo largo del borde
de una losa, esta se cuenta como una losa con
descascaramiento de junta. Si está sobre más de un
borde de la misma losa, el borde que tenga la mayor
severidad se cuenta y se registra como una losa. El
descascaramiento de junta también puede ocurrir a lo
largo de los rdes de dos losas adyacentes. Si este es
el caso,
cada losa se contabiliza con descascaramiento de junta.
Opciones para Reparación
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L: No se hace nada.
M: Parcheo parcial.
H: Parcheo parcial. Reconstrucción de la junta.
IV. Metodología.
IV.1 Diseño de la investigación
a) Se desarrollará siguiendo el método PCI índice de
condición de pavimento, para el desarrollo de la
siguiente investigación es posible utilizar software
para el procesamiento de los datos.
b) La metodología a utilizar, para el desarrollo del
proyecto será:
Recopilación de antecedentes preliminares: En esta etapa
se realizará la búsqueda el ordenamiento, análisis y
validación de los datos existentes de toda la información
necesaria que ayudó a cumplir con los objetivos de este
proyecto.
Estudio de la aplicación del programa de diagnóstico y
seguimiento de pavimentos enfocado al método PCI.
Este diseño se gráfica de la siguiente manera:
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Figura 1. Diseño de la investigación.
En general el estudio será del tipo descriptivo, no
experimental y de corte
transversal Junio 2,014.
Es descriptivo porque describe la realidad, sin
alterarla.
Es no experimental porque se estudia el problema y se
analiza sin recurrir a laboratorio.
Es de corte transversal porque se está analizando en el
periodo Junio 2,014.
IV.2 Población y muestra.
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Para la presente investigación el universo estará dado
por la delimitación geográfica de las calles Distrito de
Gregorio Albarracín Lanchipa del departamento de Tacna .
3.3.1. Muestra.
Se seleccionarán todas las veredas de las calles del
Distrito de Gregorio Albarracín Lanchipa del
departamento de Tacna.
3.3.2. Muestreo.
Se seleccionarán de acuerdo a la metodología del PCI
(explicado en el tema Patología de la Investigación).
IV.3 Técnicas e Instrumentos.
Se utilizará la evaluación visual y toma de datos como
instrumento de recolección de datos en la muestra según
el muestreo.
La evaluación de la condición incluirá los siguientes
aspectos:
Equipo:
- Wincha para medir las longitudes y las áreas de los
daños.
- Regla, una cinta métrica para establecer las
profundidades de los ahuellamientos o depresiones.
- Manual de daños del PCI con los formatos
correspondientes y en cantidad suficiente para el
desarrollo de la actividad.
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IV.4 Plan de análisis.
Los resultados estarán comprendidos en lo siguiente:
La ubicación del área de estudio.
Los tipos de patologías existentes.
Nivel de índice de condición de pavimento.
Cuadros del ámbito de la investigación.
Cuadros estadísticos de las Patologías existentes.
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V. Resultados.
V.1 Resultados
Unidad de Muestra U1: Av. Pacífico
La unidad de muestra U1 tiene 110 paños y pertenece al
tramo de la Av.
Pacífico.
Las fallas encontradas fueron con un nivel de severidad
medio y bajo, siendo estas: descascaramiento de esquina,
descascaramiento de juntas, grieta lineal,
desconchamiento y parcheo.
Como se aprecia en el cuadro Nª 02 se obtuvieron 6
valores reducidos: 3.7, 2.24, 1.83, 0.84, 0.56 y 0.37.
Siguiendo el procedimiento del PCI, se obtiene como
máximo valor reducido corregido 9.17, dando como
resultado un índice de 90.83 que corresponde a un
pavimento
EXCELENTE.
Cuadro Nª01. Hoja de inspección de condiciones para
pavimento de concreto en veredas Distrito de Gregorio
Albarracín Lanchipa del departamento de Tacna
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Cuadro Nª02. Cálculo del máximo valor reducido corregido
para pavimento de concreto en veredas de la Av. la
cultura del Distrito de Gregorio Albarracín Lanchipa
departamento de Tacna noviembre del 2014.
Gráfico Nº01. Índice de condición del pavimento de las
veredas de la Av. la Bohemia del Distrito de Gregorio
Albarracín Lanchipa departamento de Tacna noviembre del
2014.
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Gráfico Nº02. Porcentaje de patologías detectadas en las
veredas de la Av. cusco del Distrito de Gregorio
Albarracín Lanchipa departamento de Tacna noviembre del
2014.
Unidad de Muestra U2: Avenida Cusco
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La unidad de muestra U2 tiene 89 paños y pertenece al
tramo de la Avenida F
Las fallas encontradas fueron con un nivel de severidad
alto, medio y bajo, siendo estas: descascaramiento de
esquina, descascaramiento de juntas, grieta lineal,
desconchamiento, losa dividida.
Como se aprecia en el cuadro Nª 04 se obtuvieron 9
