plan de tesis
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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
CONSEJO DE INVESTIGACION
“INFLUENCIA DE ASFALTOS MODIFICADOS EN
PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LA LOCALIDAD DE
HUANCAYO”
RESUMEN
La investigación parte de la problemática local en las técnicas constructivas en
pavimentos flexibles para ello se propone una nueva alternativa constructiva
“asfaltos modificados y pruebas de laboratorio”. El objetivo principal consiste en
mejorar la calidad de los pavimentos en cuanto a su cumplimiento de su vida útil
teniendo en cuenta los procedimiento de diseños y aplicación de aditivos,
elastómeros y plastificantes durante el diseño y proceso constructivo; el hipótesis
principal: asfaltos modificados y pruebas de laboratorio para caracterizarlos influye
en el cumplimiento de la vida útil de los pavimentos en la ciudad de Huancayo.
Respecto a la metodología el tipo de investigación utilizado será aplicada, de nivel
descriptivo y diseño: Muestra - observación; de muestreo probabilístico.
Como conclusiones el presente proyecto de investigación, asfaltos modificados y
pruebas de laboratorio para caracterizarlos, aun no se aplica en la ciudad de
Huancayo, en el cual genera incertidumbre de nuevas técnicas a la población.
Palabras claves:
Asfaltos modificados, pavimentos flexibles, localidad de Huancayo
Bach. Curisinche ticlavilca Josmell
PLAN DE TESIS
1. TITULO:
ASFALTOS MODIFICADOS PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES EN
LOCALIDAD DE HUANCAYO
2. NOMBRE Y APELLIDO DEL INVESTIGADOR:
Bach. Curisinche Ticlavilca, Josmell
3. FILIACION INSTITUCIONAL:
Facultad de Ingeniería
4. PROBLEMA:
4.1 Planteamiento del problema:
En las últimas décadas las actividades humanas en nuestra localidad están
en función del desarrollo de importantes proyectos de infraestructura vial,
reflejos en medios de comunicación de mayores desarrollos de
transportes. Prueba de ello tenemos las múltiples inversiones de proyectos
de pavimentos flexibles por parte de nuestro gobierno local y autoridades
locales, desarrollándose en sus diferentes etapas como la elaboración de
proyectos viales ejecución operación y mantenimiento vial.
Desde luego los proyectos viales, en los últimos años se fueron logrando
día a día nuevos métodos de diseño y las formas constructivas con
rendimiento eficiente a nivel mundial gracias a la contribución del
desarrollo tecnológico de la ingeniería vial, a pesar de ello los estados de
la infraestructura vial de nuestro medio, se encuentra con muchas fallas a
pesar que a un no han cumplido con los años de horizonte de servicio
proyectado, estas son fallas reales que se dan en nuestra vías, fisuras,
acalaminamiento, roderas, superficie de rodamiento lisa, desintegración de
la carpeta, grietas longitudinales a la orilla de la carpeta, calaveras, baches
y deformaciones fuertes de la superficie de la vía; estas fallas se dan
debido a diferentes procesos constructivas inadecuadas y a la baja calidad
del asfalto en cuanto a su composición y propiedades físicas que forman
las vías locales, y estas bajo cargar de trafico tienden a fallar con mucha
facilidad.
De no incrementar mayores niveles de control y destreza de los ingenieros
civiles del área de transportes, referente al diseño y elaboración de
pavimentos estaremos descuidando la capa estructural, e incrementando
horas hombre y economía en una estructura que no garantice los años de
vida útil y calidad de obra.
Básicamente convendría mayor capacitación y difusión en el tema de una
nueva técnica, un nuevo asfalto modificado, asfalto de alto calidad y de alto
rango con el uso de aditivos, lo cual debe ser parte de la asignatura de
tecnología de asfalto y pavimentos. Así también como cursos de
especialización para profesionales: donde se incentive al uso de asfaltos
de calidad y a la innovación de técnicas que remplacen lo tradicional. Con
el propósito de mejorar no solo la infraestructura, si no también la calidad
profesional en la localidad que no tema a innovar tecnología por el bien de
la sociedad.
Ante la problemática de ejecución de obras de pavimento en la ciudad de
Huancayo, por las demoras en ejecución y entregas de obras, por las fallas
en la superficie de rodadura.
Por el incumplimiento de la vida útil proyectada que presenta estos
pavimentos, se plantea la aplicación de un asfalto nuevo denominado
asfalto modificado, que permita mejorar las obras viales de pavimento
flexible de la localidad de Huancayo.
4.2. Descripción y delimitación del problema:
Frente a esta problemática que generan las técnicas constructivas
inadecuadas, el asfalto de baja calidad, pretendemos estudiar el asfalto
modificado en pavimento flexible y su influencia en el cumplimiento de la
vida útil, mejorando sus propiedades y composición con la aplicación de
aditivos y nuevas técnicas de construcción.
4.3. Formulación del Problema:
¿Cuál es la influencia de los asfaltos modificados en las propiedades y
cumplimiento de la vida útil de los materiales en los pavimentos flexibles en
la ciudad de Huancayo?
5. Objetivos de la Investigación:
5.1 Objetivo general
Demostrar la influencia de los asfaltos modificados y pruebas de
laboratorio en el mejoramiento de las propiedades de los materiales de
pavimentos flexibles en las vías de nuestro medio.
5.2 Objetivo especifico
Determinar elementos adicionales que aporten al comportamiento óptimo
de las propiedades de los materiales en los pavimentos flexibles.
Lograr formas adecuadas de proporciones de diseño de mezclas de los
materiales asfálticas.
Determinar las influencias de los procesos constructivos óptimos a través
de las pruebas de laboratorio.
6. Justificación:
6.1 Teórico:
La información adquirida y procesada servirá de sustento para esta y otra
investigaciones similares, siendo un aporte importante al marco teórico que
conforma el cuerpo de conocimientos existentes sobre el tema en mención.
6.2 Social:
La presente investigación aportara de manera significativa beneficios a la
población, propietarios de vehículos y a los profesionales de la ingeniería
de transportes.
6.3 Metodológico:
Las demostraciones y resultados que se obtendrán en la investigación
servirán para elaborar los diseños, adiciones adecuadas de elementos a los
materiales asfalticos y aplicar procedimientos constructivos en sus óptimas
condiciones de adecuación entre ellas, los mismos que han sido guiados
por el método científico. La metodología utilizada servirá para la
investigación análoga y con aplicación de otros temas.
7. MARCO TEORICO:
7.1 Antecedentes:
A. Antecedentes Nacionales:
El Bach. Alex Cabezas Tucto, el año 2009 sustento su tesis: Método de
rehabilitación en pavimentos y pruebas de laboratorio para
caracterizarlos, a la escuela de pos grado de la Universidad Nacional de
Ingeniería con la finalidad de lograr el grado de magister en
ingeniería civil de pavimentos flexibles en ingeniería de transportes,
para ello en investigador se basa en el estudio de las influencias de
elementos adicionales en las propiedades de los materiales asfalticos
en el cumplimiento de su vida útil de manera optima de acuerdo a
normas nacionales e internacionales que viene hacer el Ministerio de
Transportes y comunicaciones, AASHTO y el ASTM.
Luego analizo las formas en que se presentan las fallas sobre la
superficie de rodadura y las influencias de los factores físicos y
climáticos como vienen a ser los impactos de las cargas vivas producen
deformaciones máximas y el efecto de la temperatura ambiental
disminuye o aumenta la capacidad de absorción de energía transmitida
sobre la superficie de rodadura.
En nuestro ámbito es aplicable esta técnica ya que es posible adquirir
elementos adicionales que mejoren las propiedades físico-químico de
los materiales asfalticos y adecuados de procesos constructivos
aportados a través de resultados de pruebas de laboratorios para
lograr óptimas condiciones que influyen el cumplimiento de la vida útil
de obras viales con pavimento flexible. En este escenario de nuestra
realidad el objetivo de esta investigación es demostrar la influencia
de los asfaltos modificados y pruebas de laboratorio para
Caracterizarlos en el mejoramiento de las propiedades de los materiales
de pavimentos flexible en las vías, determinar elementos adicionales
que aporten al comportamiento óptimo de las propiedades de los
materiales en los pavimentos flexibles, lograr formas adecuadas de
proporciones de diseño de mezclas de los materiales asfálticas y
determinar las influencias de los procesos constructivos óptimos a
través de las pruebas de laboratorios.
B. Antecedentes internacionales:
a) El Bach. Alberto Marín Hernández, de la Universidad Autónoma de
México Facultad de Ingeniería Civil ha sustentado su tesis:
“ASFALTOS MODIFICADOS Y PRUEBAS DE LABORATORIO”, para
optar título de Ingeniero Civil, en cuales estudio en mejorar las
propiedades de los materiales, sus relaciones y proporciones en ellas
para lograr óptimos condiciones de servicio durante su vida útil,
desembocando el uso de elementos nuevos, que incluidos en la mezcla
tradicional de asfalto logran dotar a esta ultima de mejores
características físicas y esto conllevo al incremento de la resistencia
de las carpetas asfálticas, a los factores que aceleran su deterioro, las
cargas que soporta una carpeta asfáltica, los cambios climáticos y de
temperatura, así como al mayor agente perjudicial para el asfalto, el
agua. Estos nuevos elementos son conocidos como modificadores o
aditivos para asfalto. Puesto que en ese País no existía un número
considerable de compañías dedicadas a la fabricación de estos
productos; por lo tanto gracias a esta investigación fue cambiando
gradualmente ya que los productos modificadores proporcionaron
grandes ventajas económicas en comparación con los métodos
tradicionales de construcción de carpetas asfálticas.
Teniendo como base fundamental la investigación mexicana, pretendo
mejorar y adaptar a nuestra realidad este aporte estudiando las
propiedades materiales, condiciones climatológicas y los elementos
modificadores que influyen significativamente en los materiales
asfálticos y las condiciones óptimas de estas en el proceso constructivo
mediante resultados de pruebas de laboratorios. Esta investigación
dará u valioso aporte a nuestro medio a los vías con pavimento
flexible, a la población y a la economía regional.
7.2 BASES TEORICAS:
7.2.1 ¿Qué es asfaltos?
El asfalto es un componente del petróleo; motivo por el que,
debido a la naturaleza del tema a tratar, es importante hablar
brevemente de las características de este último, para después tratar
con más claridad el tema.
El petróleo es un producto natural localizado a grandes
profundidades de la corteza terrestre, es una compleja mezcla de un
importante número de hidrocarburos, y que por medio de una
destilación fraccionada e dividida en pequeños grupos donde
estos hidrocarburos de volatilidad diferente. Estos hidrocarburos
contienen en su estructura molecular carbono e hidrogeno
principalmente. La composición química del petróleo varía de
acuerdo a la localización del yacimiento y la antigüedad del mismo,
pero el promedio establecido es de 83% a 86% de carbono y entre el
115 y 13 % de hidrogeno, esto beneficia al petróleo, ya que mayor
sea el contenido de carbono contra el hidrogeno se tiene mayor
cantidad de productos pesados que contiene el mismo crudo,
en estudios realizados se ha comprobado que entre más viejos
sean tienen mayores hidrocarburos gaseosos y sólidos y menos
líquidos entran en su composición.
El asfalto es un material al que los ingenieros civiles destinan un
amplio, y funcional, número de aplicaciones en la actualidad. Se
emplea significativamente en la construcción de carpetas, superficie
de rodamiento; revestimiento de obras hidráulicas,
impermeabilización de edificaciones, etc.
El asfalto es un componente natural del petróleo. En el que
existe en disolución.
Para obtener el asfalto el petróleo crudo se somete a destilación de
esta forma se separan sus diversas fracciones y se recuperan,
en otras substancias el asfalto. Mediante el proceso similar la
naturaleza da origen también a yacimientos naturales de asfalto,
en algunos de los cuales este se encuentra prácticamente libre de
materias extrañas, mientras que otros casos está mezclado con
cantidades variables de minerales, agua y otras substancias. En
la ilustración 1 se muestra un diagrama que indica de forma
esquemática la obtención de los diferentes a los que da origen el
betún, que es la forma en que se llama al petróleo crudo.
Para el ingeniero el asfalto es un material de particular interés porque
es un aglomerante resistente, muy adhesivo, altamente impermeable
y duradero. Es una sustancia resistente práctica que da flexibilidad
controlable a las mezclas de agregados pétreos con las que se
combinan usualmente. A demás es altamente resistente a la mayor
parte de los ácidos, álcalis y sales. Aunque es una sustancia solida
o semisólida a temperaturas atmosféricas ordinarias, puede licuarse
fácilmente por aplicación de calor, por la acción de disolventes e
volatilidad variable o por emulsificación.
7.2.2 El asfalto en la actualidad.
Las actividades del hombre están, de forma sumamente
importante, un función de la existencia del petróleo en la
actualidad. Una enorme cantidad de productos que se emplean hoy
en día se fabrican a partir de algún componente del petróleo, las
actividades más simples que desarrolla el hombre, hasta las
complejas exigen de herramientas elaboradas a partir de esta
sustancia. Sin embargo, el petróleo como recurso natural es
agotable, es decir, el hombre no tiene la posibilidad de renovar este
útil recurso del cual hacemos un uso sumamente importante.
Con base en lo anterior y deduciendo de la importancia económica
que significa este recurso para nuestro país, siendo la exportación de
crudo y además fuente de ingresos, como en muchos otros, se
puede observar con facilidad los motivos de uso y el trato tan
meticuloso que se le da al petróleo que se le da al petróleo, y el
porque es el uso tan racional que se le asigna; a tal grado que
se agota cada recurso posible para su obtención, y se implementan
nuevas técnicas para lograr una explotación máxima en los pozos
petroleros.
El hecho de que el petróleo no sea renovable, no es el único
dilema existen en la actualidad, pues como ya se mencionó,
también se encuentra que las características de este varía de
acuerdo a los diferentes puntos de obtención, de la profundidad, (el
tiempo de explotación), a la que se encuentra y de la edad del
yacimiento. Es decir que los procedimientos constructivos, en caso
del ingeniero, se ven afectados al cambiar las características de
los materiales asfalticos obtenidos del petróleo, tal grado que se
tienen crear nuevas normas para estos, dar conocer los productos
que se han dejado de producir, los nuevos productos y sus
características.
Por motivos expuestos anteriormente, se han desarrollado estudios
sobre el asfalto, con los que se pretende conocer las características
de este material, y así hacer un mejor uso del mismo. A grandes
rasgos los resultados de estos estudios, basados en la
composición química de asfalto y la relación con sus propiedades
físicas tuvo resultados que se redactan en lo siguiente:
El petróleo, del cual son obtenidos los asfaltos, constituye el
resultado de la descomposición de grandes depósitos de materia
orgánica, en los estratos inferiores de la corteza terrestre, al
abrigo del aire y en condiciones variables de temperatura y
presión, en un lento proceso de millones de años. Esto dio origen a
la formación de una enorme diversidad de estructuras moleculares
a en los componentes integrales del petróleo formado.
Los asfaltos, obtenidos como residuos de la destilación del petróleo,
están constituidos, al igual que este, por una compleja mezcla de
hidrocarburos, compuestos orgánicos integrados básicamente por
carbono e hidrogeno, y en cantidades menores, oxigeno, nitrógeno,
azufre e iones metálicos. Los hatero átomos, particularmente el
nitrógeno y el oxigeno, y la presencia de anillos aromáticos,
contribuyen significativamente a la polaridad de las moléculas,
produciendo una mayor asociación de fuerzas que ejercen
su influencia sobre la propiedades físicas de los asfaltos.
Al presentar los asfaltos, propiedades que se apartan del
comportamiento de la soluciones verdaderas, (Flujos Newtonianos),
fueron consideradas como coloidales, así Nelleystein, elaboro el
concepto del modelo micelar, donde los asfaltenos, como grupo de
las micelas conformaban la fase dispersa o discontinua en una fase
continua constituida por los maltenos (medio eleoso).
Los asfaltos son peptizados por las fracciones polar-aromáticas
integrantes de los maltenos. Cuando ellos son totalmente
peptizados, las micelas tienen libertad de movimiento en el sistema
coloidal, por el contrario, cuando la proporción de la fracción
polar-aromática no es suficiente para producir la peptización,
total de los asfaltenos, el asfalto presentara un comportamiento no
Newtoniano, flujo complejo y tixotropía.
7.2.3 Alcances de los estudios del asfalto:
Los estudios mencionados anteriormente, adquieren gran importancia
en los temas de interés de la ingeniería civil.
Los resultados de estas investigaciones, aportaron los conocimientos
necesarios para comprender, entre otros, el fenómeno de
endurecimiento del asfalto, también conocido como fenómeno de
oxidación, y más comúnmente envejecimiento del asfalto.
El fenómeno de endurecimiento del asfalto para carreteras, es un
fenómeno complejo, tanto porque las causas que lo producen
son muy diversas, como porque es la causa de diversos
procesos fisicoquímicos, difíciles de definir.
El endurecimiento puede mostrarse por fisuras en la carpeta
asfáltica, migraciones del asfalto, separación del ligante y el
agregado, entre otros. Además, el endurecimiento incrementa la
rigidez de la mezcla, vinculándose con las deformaciones plásticas y
posibles agrietamientos por fatiga que pueden afectar al pavimento
flexible al relacionarse directamente con el estado tenso
deformaciones a que éste va a estar sometido.
Los factores que propician éste fenómeno, como se menciono
anteriormente so n muy variados; Aunque el más significativo,
como se demostró en base a los estudios realizados, es el que tiene
como causantes las propiedades fisicoquímicas del asfalto. De esta
forma, los factores que se asocian con el endurecimiento son los
nombrados a continuación:
7.2.4 Operaciones en as plantas mezcladoras:
Sobrecalentamiento en los tanques de almacenamiento del asfalto.
Excesivo calentamiento del asfalto y el agregado al realizar la
mezcla.
Película asfáltica muy delgada para recubrir al agregado y el tiempo
de mezclado.
Tipo de mezclado.
7.2.5 Operaciones de puesta en obra:
Demoras ocurridas en la compactación después de extendida la
mezcla.
Inadecuada compactación, lo que origina un excesivo contenido de
huecos.
7.2.6 Agregados pétreos:
Granulometría de los agregados, demasiado abierta.
Excesivo contenido de finos, lo que origina un excesivo películas
asfálticas de recubrimiento muy delgadas.
Áridos con alta absorción.
7.2.7 Característica s d el asfalto:
Los puntos descritos anteriormente no constituyen un gran problema,
pues siempre que exista un conocimiento elemental y sean usadas
prácticas adecuadas en el diseño de la mezcla, en las operaciones
de fabricación y puestas en obra de las mezclas asfálticas, no
existe probabilidad de provocar daño prematuro en la carpeta
por errores de esta naturaleza. De los factores que propician el
endurecimiento del asfalto, el más crítico es el asfalto, como ya se
había mencionado, y se considera que en la actualidad las
especificaciones de calidad al respecto son un tanto inadecuadas, en
lo que se refiere a la identificación de sus propiedades críticas y a su
aprobación para la confección de mezclas asfálticas.
Las investigaciones realizadas, sobre el endurecimiento del asfalto,
tomaron como base la incidencia de las diferentes condiciones
climáticas, en las que se encuentran las carpetas asfálticas.
De esta forma, científicos estadounidenses concluyeron que la alta
temperatura del aire, es el factor más importante que afecta la
velocidad y la magnitud del envejecimiento del asfalto en climas
cálidos; por otra parte en Australia, se dedujo que la velocidad de
oxidación térmica del asfalto se incrementa aproximadamente al
doble por cada 10°C de incremento en la temperatura, siendo el
endurecimiento de la superficie asfáltica generalmente mayor,
debido a la mayor temperatura y los efectos de la luz ultra violeta.
Por otra parte se determino que los intersticios y la porosidad del
agregado pueden ser factores que propicien el fenómeno de
endurecimiento del asfalto, sin embargo, estos factores son
dependientes de la susceptibilidad del asfalto a este fenómeno. Es
decir, que la permeabilidad del aire, por si misma, no es factor
que incremente la velocidad de endurecimiento del asfalto; más
aún, el contenido de huecos de los agregados, en combinación
con un insuficiente espesor de la película de recubrimiento de los
pétreos, forman en conjunto influencia para acelerar el proceso
de envejecimiento del asfalto.
Ahora, reiteramos la relación que existe, entre las propiedades
químicas y las propiedades físicas de los asfaltos, además de las
variantes de composiciones químicas que presentan los asfaltos,
debido al tipo de crudo original del que provienen; de la misma
forma, las variaciones en la composición y consistencia del
asfalto debido al fenómeno de endurecimiento. Una muestra típica
de la variación cuantitativa de los correspondientes asfaltos, producto
del endurecimiento del asfalto durante un periodo de 18 años se
muestra en la ILUSTRACIÓN 2, esta corresponde a un tramo de
prueba construid en Estados Unidos de América. La composición
mostrada esta basada en una determinación cuantitativa de las
cuatro fracciones genéricas encontradas en todo asfalto usado,
el procedimiento usado es el ASTM D 4124. Existen más métodos,
(como ya se menciono con anterioridad), para determinar la
forma en que las fracciones de un asfalto integran al mismo,
sin embargo se hablara de éstas en otra sección, donde se dictará
en forma breve la metodología que se sigue para realizarlos
7.2.8 Actualización es en la normatividad del asfalto:
En nuestro país, el organismo del estado que dicta las normas
correspondientes a la construcción de caminos, las características de
los materiales de construcción etc. es la SCT, en este caso hacemos
notar la definición que esta dicta para el asfalto:
“El asfalto es un material bituminoso de color negro, constituido
principalmente por asfaltenos, resinas y aceites, elementos que
proporcionan características de consistencia, aglutinación y
ductilidad; es sólido o semisólido y tiene propiedades cementantes a
tempera turas ambientales normales. Al calentarse se ablanda
gradualmente hasta alcanzar una consistencia líquida”.
Los materiales asfálticos se emplean en la elaboración de carpetas,
morteros, riegos y estabilizaciones, ya sea para aglutinar los
materiales pétreos utilizados, para ligar o unir diferentes capas del
pavimento; O bien para estabilizar bases o subbases. También
se pueden usar para construir, fabricar o impermeabilizar otras
estructuras, tales como algunas obras complementarias de drenaje,
entre otras. Se clasifican en cementos asfálticos, emulsiones
asfálticas y asfaltos rebajados, dependiendo del vehículo que se
emplee para su incorporación o aplicación, como se indica en la
TABLA 1 de la norma respectiva dictada por la SCT y se detalla
a continuación.” En este caso en particular solo se hace mención de
existencia de los productos asfálticos emulsiones y rebajados, pues
no es parte del tema en desarrollo, enfocando únicamente a los
cementos asfálticos.
7.2.9 Cementos Asfálticos:
Los cementos asfálticos son asfaltos obtenidos del proceso de
destilación del petróleo para eliminar solventes volátiles y parte
de sus aceites. Su viscosidad varía con la temperatura y entre
sus componentes, las resinas le producen adherencia con los
materiales pétreos, siendo excelentes ligantes, pues al ser
calentados se licuan, lo que les permite cubrir totalmente las
partículas de l material pétreo.
Según su viscosidad dinámica a sesenta (60) grados Celsius, los
cementos asfálticos se clasifican como se indica en la TABLA 2
de esta Norma, donde se señalan los usos más comunes de
cada uno.
Además en la ILUSTRACIÓN 3, se muestran las
recomendaciones para su uso, de acuerdo a la región
geográfica en la que se baya a dar uso de el material.
7.2.10 ¿Qué viene a ser los asfaltos modificados?
Como se menciono anteriormente, los productos asfalticos se han
visto afectados por disminución en su calidad. Además en respuesta
a la cada vez mayor necesidad de contar con productos que tengan
un mejor desempeño bajo la acción del transito vehicular y de los
distintos factores ambientales, se ha desarrollado procesos y
formulas que permiten la fabricación de asfaltos de alto rendimiento,
esto se logro mediante la modificación de los asfaltos.
7.2.11 Asfaltos modificados:
Un asfalto modificado, como lo indica su nombre, es un asfalto al que
se le adiciona un agente que modifica sus características iníciales,
las cuales pueden ser entre otras, la viscosidad, dureza, elasticidad,
etc. con lo que se logra facultar al concreto asfaltico con
características necesarias para resistir los esfuerzos, los agentes
climáticos y las condiciones de trabajo que propician su desgaste, el
cual puede ser prematuro. Mas adelante especificaran las
características que se modifican del asfalto y el objetivo que se
perdigue con esto. Los agentes modificadores que se emplean son
polímeros, látex y hule molido.
7.2.12 Asfaltos con aditivos:
Los aditivos para asfaltos son agentes modificadores, tienen las
mismas funciones que los modificadores; por lo tanto es equivalente
el nombrar aditivo a modificar, como nos referimos indiferentemente
en lo que continúan. Aunque un asfalto se diferencia de un asfalto
con aditivo, por el momento en el que se adiciona cualquiera de
estos a la mezcla. En asfalto modificado es aquel en el que el
modificador se agrega al asfalto previo a realizar la mezcla, mientras
que el aditivo puede adicionarse de esta forma o bien en el mismo
momento realizarla. En este caso los aditivos son fibras, aditivos
líquidos químicos y el oxido de cal.
7.2.13 Definición de conceptos claves:
Roderas: son deformaciones longitudinales que se presentan en
la superficie de rodamiento, en la zona de mayor incidencia de las
ruedas de los vehículos: Si son menores a 1 cm, se debe a una
deformación de la carpeta asfáltica; pero si son mayores se debe a
una insuficiencia en la base o que esta no es de la calidad
adecuada.
Baches: Se deben a la desintegración de las carpetas y de la base
por la mala calidad de los materiales inferiores, incluidas las
terracerías con alto contenido de agua. Ocurren también por la
presencia de grietas y calaveras que no se trataron en forma
adecuada y oportuna Ilustración 12.
Desprendimiento: La entrada de humedad a una carpeta puede
darse por la parte inferior, cuando llega la humedad por la
capilaridad. El agua al subir va desplazando el asfalto de la superficie
del agregado, disminuyendo la capacidad de soporte y con la acción
del tráfico se producen fisuras y posteriormente se disgrega el
pavimento. En la superficie, el agua es bombeada por el paso de los
vehículos hacia los vacios dando inicio así el proceso de
desprendimiento, comenzando con los finos y posteriormente con
los gruesos.
Polímeros: Ya se menciono que un polímero es una molécula larga
creada por una reacción química de muchas pequeñas moléculas,
que una con otra forman largas cadenas.
7.3. HIPOTESIS:
a) Hipótesis alterna:
Se maneja las siguientes hipótesis:
1. Si usamos un asfalto modificado con polímeros, entonces dará mayor
flexibilidad al pavimento asfáltico, retardará su envejecimiento y reducirá
los costos de mantenimiento.
2. Si usamos un asfalto modificado con polímeros, entonces no se
generara efecto alguno en el pavimento asfaltico.
3. Si usamos un asfalto modificado con polímeros, entonces dará menor
flexibilidad al pavimento asfáltico, agilizara su envejecimiento y generara
mayores costos de mantenimiento.
b) Hipótesis nula:
La implementación de un manual de control de calidad será un elemento
fundamental para la alianza supervisión – contratista en proyectos de
mantenimiento de carreteras pavimentadas.
La aplicación de técnicas y herramientas operativas en el control de
calidad lograran una mayor eficiencia y eficacia en la ejecución de
los mismos.
7.3 VARIABLES:
7.3.1 Variable Independiente: (X)
Modificación del comportamiento del asfalto tradicional Mediante
adición de polímeros.
Mejoramiento de la elasticidad y durabilidad del asfalto.
Control y prueba de las propiedades físicas y mecánicas del asfalto
modificado.
7.3.2 Variable Dependiente: (Y)
Influencia del asfalto modificado en vías de comunicación de la
localidad de Huancayo.
8. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION:
8.1 Método Científico:
Teniendo en cuenta los métodos básicos de la investigación científica,
en el presente trabajo se aplicó el Método experimental comparativo,
demostrativo y aplicativo.
La presenta investigación se apoyó en el método general ya que las
relaciones se iniciaron por la identificación de cada una de las partes en la
técnica del reciclado de esa manera se estableció la relación causa -
efecto entre los elementos que componen el objeto de la investigación.
El objeto de investigación del no cumplimiento de la vida útil de los
pavimentos reciclados se fundamenta en la observación de sus
características a través de una descomposición de las partes que
integran su estructura, procedimientos constructivos, métodos, materiales y
equipos para lograr separar en forma adecuada los conceptos básicos
de los secundarios o las relaciones esenciales de las aleatorias de una
investigación con base en el método analítico que se desarrollaron
minuciosamente los pasos de la observación, descripción, examen crítico,
descomposición de fenómeno, enumeración de las partes, ordenamiento y
clasificación de los elementos que constituyen los factores la técnica del
reciclado de pavimentos.
8.2 Tipo de investigación:
El tipo de investigación experimental comparativo, de Nivel Aplicativo En
relación a la presente tesis y al origen de sus problemas esbozados,
la investigación a aplicar es aquella en el cual los hechos ya haya
suscitado, la cual está directamente relacionado con la investigación
fundamental según corresponda a lo pedido a la metodología científica
de la investigación, la cual nos orienta a la ciencia de tipo descriptivo y
experimental para la mejora de las vías asfaltadas y su cumplimiento de
su vida útil en la localidad de Huancayo del departamento de Junín.
8.2.1 Estudio exploratorio:
Sería de tipo exploratorio porque permitió indagar en una
problemática poco estudiada por lo tanto es importante
profundizar en el fenómeno que afecta a las vías pavimentadas en el
problema de Control de Calidad, tomando como base
información previa.
8.2.2 Estudio descriptivo:
Descriptivo por que selecciono las variables para el estudio de una
forma independiente por lo tanto ayudó a especificar los
elementos importantes.
8.2.3 Estudio Propositivo:
Y de tipo propositivo puesto que la investigación servicio da base
para la propuesta de la tesis.
8.2.4 Tipo de Medición de variables:
Aplicativo y demostrativo cuantitativamente y cualitativamente.
8.2.4 Método de contrastación de Hipótesis de Causa y efecto:
La investigación es de tipo experimental.
8.3 Población o Universo:
8.3.1 Población:
La población esta conformada por los vehículos motorizados-no
motorizados y peatones de la localidad de Huancayo, con un
ámbito de influencia puntualizado.
8.3.2 Muestra:
Está constituido por la vía departamental La Oroya - Huancayo -
Huancavelica, específicamente en el tramo Ayacucho hasta Puno
de la Av. Huancavelica.
8.4 Técnica de recolección de datos:
La investigación se realizó por experiencias observadas en ejecución de
obras y ponencias de capítulos en ingeniería de vías, así mismo se
recurrió a la ayuda de fuentes bibliográficas para concretizar el
planteamiento del problema de manera eficiente permitiéndome bagaje de
información suficiente. También se utilizó tesis de modelo a nivel Nacional
e Internacional, Normas de Ingeniería Vial a nivel Nacional e Internacional
con la ayuda del internet estas herramientas me facilitaron lograr la
investigación.
8.5 Procesamiento de datos:
En el presente informe los datos fueron procesados mediante los
siguientes métodos el método directo método racional los cuales
fueron utilizados para analizar la diferencia de costos entre pavimentos.
Se utilizó software como Microsoft Word, también el Microsoft Excel,
el Microsoft S10 donde se llegó a procesar los datos.
8.6 Procedimientos a seguir en la prueba de hipótesis:
Formular la hipótesis nula y alterna de acuerdo al problema.
Escoger un nivel de significancia o riesgo.
Escoger el estadígrafo de prueba mas apropiado.
Establecer la región critica.
Calcular los valores de la prueba estadística de una muestra aleatoria en
tamaño.
Rechazar la Ho si el estadígrafo tiene un valor en la región critica y no
rechazar (aceptar)=en el otro caso.
9. ADMINISTRACION DEL PROYECTO:
9.1Cronograma:
ACTIVIDAD
2013
E F M A M J L A S O N D
1. Determinar el plantear el
problema
X
2. Elaboración y aprobación del
plan
X
3. Aprobación del proyecto de
investigación
4. Recolección de información
de fuentes bibliográficas
X X X X
5. Elaboración del instrumento X
6. Aplicación del instrumento X
7. Procesamiento de datos
estadísticos
X
8. Interpretación hermenéutica
de los datos procesados
X X X
9. Presentación y sustentación
del trabajo de investigación
X
9.2 Presupuesto:
a) Pago por servicios (incluye viajes, viáticos, transporte,
impresiones, etc.)
Persona natural
o jurídica que
recibirá el pago
Tipo de
servicio que
brindara
Unidade
s
Valor
unidad
Total Financiadora
Asesor
Asesoramiento
profesional 1 S/. 3 000.00 S/. 3 000.00 Recursos
propios
Servicios de
terceras
personas
naturales
Información 6 S/. 200. 00 S/. 1200. 00
Recursos
propios
Empresa de
transportes Movilidad 8 S/. 20. 00 S/. 160. 00 Recursos
propios
Centros de
indumentaria
Servicios
Informáticos
múltiples
600
S/. 1.5 / h S/.900. 00
Recursos
propios
b) Insumos para la investigación (incluye material que se usaran
en cualquier parte del proceso de investigación)
Insumo Finalidad Unidades Valor
Unidad
Total Financiad
ores
Papel bond Elaboración del
proyecto 300 S/. 0.05
S/. 15.00
Recursos
Propios
Lapiceros Toma de apuntes 10 S/. 0.50 S/. 5.00 Recursos
Propios
Impresora Impresiones 1 S/. 238. 00 S/. 238. 00 Recursos
Propios
CD Almacenar
información 30 S/. 1.20 S/. 36. 00
Recursos
Propios
USB, s Almacenar
información 20 S/. 1.50 S/ 30. 00
Recursos
Propios
Cámara
fotográfica
Capturar
imágenes 1 S/. 204. 00 S/. 204. 00
Recursos
Propios
Total 362 S/. 445.25 S/. 528. 00
c) Resumen economico
ITEM Monto
Total
Financiador
1(%)
Financiador
2(%)
Financiador
3(%)
Pago a personas 200. 00 100%
Bienes de capital
Pago por servicios 1060. 00 100%
Servicios generales
Insumos 528. 00 100%
Overhead (10%) 578. 00 100%
Total 2366.80 100%
10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
A. Bibliografía:
American Association of State Highway and
Transportation Officials, AASHTO T 315-05
Transportation, Materials and Methods of
Sampling and Testing (2006), AASHTO, EUA.
American Association of State Highway and
Transportation Officials, AASHTO T 301-99
Transportation, Materials and Methods of
Sampling and Testing (2008), AASHTO, EUA.
American Association of State Highway and
Transportation Officials, AASHTO TP 70-07.
B. Paginas web:
http://www.latindex.ucr.ac.cr/ingenieria-20/ingenieria-20-1-2-06.pdf
http://www.frlp.utn.edu.ar/lemac/Publicaciones/Hasta%202002/Asf%20mod
%20-%20IRF.pdf
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lic/maxil_c_r/capitulo2.pdf
http://www.frlp.utn.edu.ar/lemac/Publicaciones/Hasta%202002/Asf%20mod
%20-%20IRF.pd
http://www.imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt160.pdf
www.colciencias.gov.co
www.asphaltinstitute.org
www.cpasfalto.org
www.styrelf.com.es
MATRIS DE CONSISTENCIA
ASFALTOS MODIFICADOS PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES EN LOCALIDAD DE HUANCAYO
PROBLEM
A
OBJETIVO MARCO
TEORICO
HIPOTESIS VARIABLE METODOLO
GIA
Problema
general:
¿Cuál es
la
influencia
de los
asfaltos
modificado
s en las
propiedad
es y
cumplimie
nto de la
vida útil de
los
materiales
en los
pavimento
s flexibles
en la
ciudad de
Huancayo
?
Objetivo
General: Demostrar la influencia de los asfaltos modificados y pruebas de laboratorio en el mejoramiento de las propiedades de los materiales de pavimentos flexibles en las vías de nuestro medio.
Objetivo especificoDeterminar
elementos
adicionales
que aporten
al
comportami
ento óptimo
de las
propiedade
s de los
materiales
en los
pavimentos
flexibles.
A nivel nacional:
El Bach. Alex Cabezas Tucto, el año 2009 sustento su tesis: Método de rehabilitación en pavimentos y pruebas de laboratorio para caracterizarlos, a la escuela de pos grado de la Universidad Nacional de Ingeniería con la finalidad de lograr el grado de magister en ingeniería civil de pavimentos flexibles en ingeniería de transportes.
Antecedent
es
Hipótesis
alterna:
Si usamos
un asfalto
modificado
con
polímeros,
entonces
dará mayor
flexibilidad
al
pavimento
asfáltico,
retardará
su
envejecimie
nto y
reducirá los
costos de
mantenimie
nto.
Hipótesis
nula:
La
implementa
ción de un
manual de
control de
calidad
será un
elemento
Variable
Independie
nte:
Modificació
n del
comportami
ento del
asfalto
tradicional
Mediante
adición de
polímeros.
Mejoramien
to de la
elasticidad
y
durabilidad
del asfalto.
Control y
prueba de
las
propiedade
s físicas y
mecánicas
del asfalto
modificado.
Variable
Dependient
e:
Influencia
del asfalto
Tipo de investigación
Aplicada
Nivel de investigación
Descriptivo
Método
Descriptivo
Diseño de investigación
Muestra-observación
Población:
La
población
esta
conformada
por los
vehículos
motorizados
-no
motorizados
y peatones
de la
localidad
de
Lograr
formas
adecuadas
de
proporcione
s de diseño
de mezclas
de los
materiales
asfálticas.
Determinar
las
influencias
de los
procesos
constructivo
s óptimos a
través de
las pruebas
de
laboratorio.
internaciona
les:
El Bach. Alberto Marín Hernández, de la Universidad Autónoma de México Facultad de Ingeniería Civil ha sustentado su tesis: “ASFALTOS MODIFICADOS Y PRUEBAS DE LABORATORIO”, para optar título de Ingeniero Civil
fundamenta
l para la
alianza
supervisión
–
contratista
en
proyectos
de
mantenimie
nto de
carreteras
pavimentad
as.
modificado
en vías de
comunicaci
ón de la
localidad de
Huancayo.
Huancayo,
con un
ámbito de
influencia
puntualizad
o.
Muestra:
Está
constituido
por la vía
departamen
tal La
Oroya -
Huancayo -
Huancavelic
a,
específicam
ente en el
tramo
Ayacucho
hasta Puno
de la Av.
Huancavelic
a.
Técnica de
recolecció
n de datos:
La investigación se realizó por experiencias
observadas en ejecución de obras y ponencias de capítulos en ingeniería de vías, así mismo se recurrió a la ayuda de fuentes bibliográficas.
Autor:
Bach. Curisinche Ticlavilca Josmell