Determinación de la resistencia del concreto, del terreno de fundación y evaluación superficial del pavimento rígido del Jr. Libertad cuadra dos a la nueve, barrio Zaragoza, ciudad de Moyobamba, distrito de Moyobamba, región San Martín

Abstract

El presente trabajo de investigación se titula, “Determinación de la resistencia del concreto, del terreno de fundación y evaluación superficial del pavimento rígido del Jr. Libertad cuadra dos a la nueve, barrio Zaragoza, ciudad de Moyobamba, distrito de Moyobamba, región San Martin”, tiene como objetivo identificar los diferentes tipos de fallas y establecer las condiciones de serviciabilidad del pavimento rígido haciendo uso del método del índice de condición del pavimento, (PCI), del Jr. Libertad cuadra dos a la nueve, barrio Zaragoza, ciudad de Moyobamba, distrito de Moyobamba, región San Martín. Se realizo la evaluación con la metodología del índice de condición del pavimento, el estudio tráfico, el estudio de resistencia a la compresión del concreto utilizando el equipo esclerómetro, el estudio CBR utilizando el penetrómetro de cono dinámico (PDC) y estudios de suelo para su clasificación, cada uno está regulado respectivamente por ASTM D 6433-18, manual de carreteras, suelos, geotecnia y pavimento del 2014, ASTM C 805-02, ASTM D 6951-03 y ASTM D 2487-11, siendo la sección de estudio desde la cuadra dos hasta la cuadra nueve del Jr. Libertad, que incluye 152 paños de concreto hidráulico como población de estudio, en el caso del muestreo para el estudio PCI se consideraron 7 unidades de muestra compuestas por 19 paños cada una, en el estudio con el equipo esclerómetro la muestra de estudio fue de 110 paños, en el estudio de tránsito solo un punto de monitoreo ubicado en la manzana ocho del Jr. Libertad intersección con el Jr. Coronel Secada, para el estudio CBR con el penetrómetro dinámico de cono (PDC), se utilizaron 16 puntos de exploración y para el estudio de suelos se realizaron 3 calicatas, en las cuadras 2, 5 y 7 del Jr. Libertad, dando como resultado los siguientes datos, en el estudio de la resistencia a la compresión del concreto In Situ con esclerómetro, se obtuvo como resultado un f´cpromedio=257kg/cm2 y un Módulo de Rotura de 31.87 kg /cm2,para el estudio de CBR In Situ con el Penetrómetro Dinámico Cono (PDC) el valor promedio hallado de CBR a 600 mm de profundidad desde la rasante del pavimento de 12.97% para la subbase y a la profundidad de 900 mm tiene un CBR de 10.97% para la subrasante, en los estudios de suelos se hallaron suelos finos de baja plasticidad, en el estudio de tráfico se obtuvo en el cálculo de los ESALS, que para una proyección del pavimento a 20 años el resultado fue 8.78 *10^7, finalmente para el estudio de PCI se obtuvo un resultado de valor en promedio de PCI=48, concluyendo que la resistencia a la compresión del concreto en los paños del pavimento rígido no cumplen los estándares de la norma por lo que es necesario hacer un nuevo diseño de mezcla para una resistencia superior a la actual, el CBR de la subbase no cumple los requerimientos mínimos de la norma y es necesario cambiarlo por un material con mejores características, en cuanto a los estudios de suelos indican que la subbase debe reemplazarse por una subbase granular y mejorar la subrasante mediante estabilización de suelos, la evidencia en la frecuencia de repeticiones de carga debido al tránsito puede causar problemas de asentamiento por lo cual debe agregarse el sistema dowells entre paños para mejorar la transferencia de carga entre paño a paño, finalmente el estudio de PCI resalta la necesitada de mantenimiento por lo que es urgente un recapeo en la zona de estudio.

The present research work is entitled "Determination of concrete strength, foundation soil and surface evaluation of the rigid pavement of Jr. Libertad blocks two to nine, Zaragoza neighborhood, city of Moyobamba, district of Moyobamba, San Martin Region". The objective is to identify the different types of failures and establish the serviceability conditions of the rigid pavement using the pavement condition index (PCI) method, from block two to block nine of Jr. Libertad, Zaragoza neighborhood, city of Moyobamba, district of Moyobamba, San Martin Region. The evaluation was carried out using the pavement condition index methodology, the traffic study, the concrete compressive strength study using the sclerometer equipment, the CBR study using the dynamic cone penetrometer ( DCP) and soil studies for its classification. Each is respectively regulated by ASTM D 6433-18, 2014 Highway, Soils, Geotechnical and Pavement Manual, ASTM C 805-02, ASTM D 6951-03 and ASTM D 2487-11, with the study section being from block two to block nine of Jr. Libertad, which includes 152 hydraulic concrete pavements as study population. in the case of the PCI sampling study, 7 sample units were considered, each composed of 19 panels; for the study with the sclerometer equipment, the study sample consisted of 110 panels; for the traffic study, only one monitoring point located in block 8 of Jr. Libertad intersection with Jr. Coronel Secada; for the CBR study with the dynamic cone penetrometer (PDC), 16 exploration points were used and 3 test pits were made for the soil study, in blocks 2, 5 and 7 of Jr. Libertad. The following data were obtained: in the study on the compressive strength of the concrete in situ with the sclerometer, the result was an average f'cprom=257kg/cm2 and a Modulus of Rupture of 31. 87 kg/cm2 ; for the in situ CBR study with the Cone Dynamic Penetrometer ( CDP), the average CBR value found at 600 mm depth from the pavement surface was 12.97% for the subbase and at a depth of 900 mm, it has a CBR of 10.97% for the subgrade. In the soil studies, fine soils of low plasticity were found; in the traffic study, the ESALS calculation showed that the result for a 20-year pavement projection was 8.78 *10^7, finally, for the PCI study, an average value of PCI=48 was obtained. It is concluded that the compressive strength of the concrete in the rigid pavement pavements does not meet the standards of the norm, so it is necessary to make a new mix design for a higher strength than the current one, the CBR of the subbase does not meet the minimum requirements of the norm and it is necessary to change it for a material with better characteristics. The soil studies indicate that the subbase should be replaced by a granular subbase and the subgrade should be improved by soil stabilization. The evidence of the frequency of load repetitions due to traffic may cause settlement problems, so the dowells system should be added between pavements to improve load transfer from pavement to pavement. Finally, the PCI study highlights the need for maintenance, making urgent the repaving of the study area.