Revista ing civil sobre sistemicos 780 08 2011

REVISTA TECNICA DEL CAPITULO DE INGENIERIA CIVIL - CIP
PAVIMENTOSDEHORMIGÓN:“LaRespuestaalosnuevosdesafíos”
Infraestructura
Escolar:
Principales
Problemas
Infraestructura
Escolar:
Principales
Problemas
Reforzamiento de las Cimentaciones
Vecinas en la Modalidad de Calzaduras
Tecnología 3D
para el Diseño
Geométrico de
Carreteras
Reforzamiento de las Cimentaciones
Vecinas en la Modalidad de Calzaduras
Tecnología 3D
para el Diseño
Geométrico de
Carreteras
Aplicación
de las
Mezclas
Asfálticas
Sustentables
Aplicación
de las
Mezclas
Asfálticas
Sustentables
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En el marco de la celebración del de la
creación del Colegio de Ingenieros Electricistas, Mecánicos
e Industriales de Costa Rica (CIEMI), constituye un honor
ser la sede del XXIII Congreso de la Confederación
Panamericana de Ingeniería Mecánica, Eléctrica , Industrial
y Ramas Afines (COPIMERA) que también conmemora el
20 aniversario de su fundación.
El tiene como objetivo principal
la generación de espacios, para intercambiar y compartir
entre colegas panamericanos, las experiencias y
conocimientos adquiridos en el desarrollo de nuestras
profesiones, para procurar una mejor calidad de vida de la
sociedad civil, la protección al medio ambiente, la
actualización profesional, así como buscar el aumento en la
productividad de las industrias, a través de charlas
magistrales, ponencias, tutoriales y una exposición técnica,
que despertarán elinterés de todos los participantes.
puerta abierta, para dar y recibir el valioso
aporte que los profesionales pueden ofrecer a la sociedad.
Bajo esta premisa, esperamos que todos los participantes
tengan un contacto cercano con los avances tecnológicos
que en forma acelerada recorren el mundo.
Congreso COPIMERA 2011
El CIEMI en su 40 aniversario y COPIMERA en su 20
aniversario extiende una cordial invitación a todos los
profesionales, indistintamente de sus disciplinas y
nacionalidades y a las empresas que comparten nuestro
objetivo, a esta
40 aniversario
Presentación
del Congreso
Presentación
del Congreso
Programa
Preliminar
SedeSede
CIEMIColegio de Ingenieros y Electricistas,
Mecánicose Industriales de Costa Rica
COP IM ER A
Costa Rica
En Costa Rica
El ecoturismo,
es una de las democracias más
consolidadas de América. Es el único país de América
Latina incluido en la lista de las 22 democracias más
antiguas del mundo.
se explotan cinco fuentes de energía,
en orden de importancia: hídrica, térmica, geotérmica,
eólica y solar.
es extremadamente popular entre los
turistas extranjeros que visitan la amplia cantidad de
parques nacionales y áreas protegidas que existen por
todo el país
Hotel Crowne
Exposición técnica
2011
Costo stand (2 m x 3 m)
2000USD
Mayor
información:
•
•
•
Temáticas
Ofertas de
Hoteles
Costo de
pasaje aéreo
Informes en Perú:
Sistemas de
Medición
Ingeniería
Industrial
Ingeniería
Biomédica
Energía
-Metrología
-Medición
Inteligente
-Metrología
legal
-Unidades de
Verificación
-Calidad de
Las
Mediciones.
-Gestión de la
Calidad
-Logística
-Gestión del
mantenimiento
-Control de
procesos
-Producción
Tecnología de
información
-Telecomunica-
Ciones.
-Generación
-Distribución
-Transmisión
-Eficiencia
Energética
-Fuentes
Alternativas
-Combustibles
Alternativos
-Electromedicina
-Ingeniería y
Neurocirugía
-Ingeniería y
Cardiología.
-Mecanización
Agrícola.
-Construcciones
Rurales.
-Conservación
de
Suelos,Aguas
Subterráneas.
-Geomática al
servicio de la
Ingeniería
Agrícola.
-Ingeniería de
riego y Drenaje
Agrícola.
-Gestión Integral
de Recursos
Hídricos.
-Ingeniería de
Aguas y
Suelos.
-Maquinaria y
Mecanización.
-Ingeniería de
Alimentos y
Postcosecha
-Construcciones,
Medioambiente
y Energías
Renovables en
la Agricultura.
-Ingeniería de
Sistemas
Biológicos
-Tecnología de
la Información y
Automatización.
-Educación en
Ingeniería
Agrícola.
-Integración
Agrícola regional
y Políticas
Agropecuarias.
-Ingeniería
Agrícola y
Ambiente:
Cambio
Climático y
Gestión
Integrada del
Recurso
Hídrico.
-Transferencia
de masa y calor
en invernaderos
-Bíoproductos y
desechos , así
como para los
Recursos
naturales, suelo,
Aire y energía.
Programa de
acompañantes
Se contará con
un programa de
acompañantes
que podrán
consultar
en la página
web del evento:
www.ciemi.com/copimera2011
Otros Temas de Ingeniería
-Tecnología de la
Información.
-Telecomunicaciones
-Sistemas contra
Incendios.
-Medio-Ambiente
-Procesos de
acreditación de
carreras de Ingeniería.
-Eficiencia en
SistemasTérmicos.
-Biocombustibles
Y Biomateriales.
Ingeniería Agrícola
TemáticasTemáticas
San José
Costa Rica
San José
Costa Rica
24 al 26 de Agosto de 201124 al 26 de Agosto de 2011
Extranjeros US$250.00.-
Conferencistas US$150.00.-
Estudiantes 100.00.-
Acompañantes 100.00.-
US$
US$
InversiónInversión
Web: www.ciemi.com/copimera2011 / http://capacitaciondeingenierias.blogspot.com
Email:
Fecha de Salida Fecha de Retorno
capacitacionestecnicas@gmail.com/ amhidalgor@speedy.com.pe
: Martes 23/08/ 2011 - : Domingo 28/08/2011
6 días / 5 Noches
CONFORMACION DELEGACION PERUANA
Haga su Reserva con la debida anticipación para acogerse a las tarifas
promocionales del evento.
Centro de Capacitación de Ingenierías y AfinesCentro de Capacitación de Ingenierías y Afines
DELPERUINNOVACIÓNTECNOLÓGICA
DEL PERÚ Calle Las Palmeras / 202 -S. de Surco
COPIMERA
San José, Costa Rica
2011
COPIMERA
Congreso Panamericano de Ingeniería
Mecánica, Eléctrica y Ramas Afines
2011
24 al 26 de agosto de 2011

Estimados Colegas:
El país enfrenta un importante déficit de infraestructura, pilar del desarrollo
incluyente,que se mantiene como nuestra mayordeficiencia.
Es verdad que la carencia de una infraestructura adecuada no se produjo de un día
para el otro, sino que es la consecuencia de años y años de períodos donde se
sucedieron añosde crecimiento con otros de crisis.
Lo cierto es que el crecimiento económico puede llegar a encontrar tensiones si no es
acompañado por un crecimiento adecuado en la infraestructura de todo el país. Se
dice que nuestro país está en crecimiento en casi 7% anual, pero preocupa la alta
brecha en infraestructura que afecta la competitividad.
“El Perú, para el nivel de desarrollo relativo que tiene, debería haber cubierto su
brecha de infraestructura”, si bien hay mejoras en regiones como Ica, Arequipa o
Tacna, otras localidades (Loreto, Amazonas, Apurímac, Huánuco y Huancavelica)
tienen niveles de competitividad comparables con los másbajos en países africanos.
Lo cierto es que la ausencia de infraestructura o un atraso tecnológico en la misma
hacen que los usuarios de los servicios públicos tengan que pagar un sobrecosto. Los
sobrecostos por una inadecuada infraestructura se refieren a la medida monetaria
de los costos adicionales que los usuarios están obligados a soportar por la utilización
(o no utilización) de inadecuada (o inexistente) infraestructura, en comparación con
una situación de provisión óptima de la misma. Estos servicios son determinantes del
desarrollo yde la productividad de un país.
Así mismo nosotros los ingenieros civiles que tenemos la responsabilidad de llevar a
cabo el manejo del desarrollo de la infraestructura en nuestro país, tenemos la
obligación de estar preparados para enfrentar estos grandes retos, los profesionales
peruanos hemos demostrado capacidad de desarrollar grandes infraestructuras pero
no debemos conformarnos. En aras de esa preparación continua es que nuestro
Capítulo de Ingeniería Civil, ha preparado cursos, fórums, conferencias, etc.
enfocados en nuestra realidad y a la vanguardia del conocimiento de la tecnología
mundial actual, todo esto en la forma más asequible en especial para los colegiados
hábiles.
La Revista de Ingeniería Civil presenta diferentes artículos técnicos entre los que
destacan lo referido a Infraestructura en carreteras y centros educativos, además
tecnologías de punta con el cuidado del medio ambiente; como un aporte añadido al
conocimiento actualizadoque como ingenieros civiles debemos mantener.
Anombre de la Junta Directiva del Capítulo de Ingeniería Civil del CD Lima del CIP
me permito transmitirles nuestro compromiso de seguir trabajando para fomentar
la capacitación de nuestros colegiados.
Ing. Elsa Carrera Cabrera
Presidenta CIC- CDLima - CIP
EDITORIALEDITORIALEDITORIALEDITORIAL
INGENIERÍA CIVIL

JUNTA DIRECTIVA 2010 -2011
Presidente
Ing. Elsa Carmen Carrera Cabrera
Vice-Presidente
Secretario
Pro-Secretario
Vocales
Ing. José Carlos Matías León
Ing. Daniel Roberto Quiun Wong
Ing. Miguel Luis Estrada Mendoza
Ing. Erika Fabiola Vicente Meléndez
Ing. Felipe Edgardo García Bedoya
Ing. Francisco Aramayo Pinazo
Decano
Consejo Departamental de Lima
Ing. Wilfredo Gutiérrez Lazares
Ing. Jackeline M. Chuquillanqui Poma
Ing. M. Montalvo
Ing. Manuel Gonzales de la Cotera
Ing. César Torres Chung
Ing. Ph.D Mario Candia Gallegos
Ing. Elsa Carmen Carrera Cabrera
U
Ing. Leonardo Alcayhuaman Accostupa
Ing. Juan José Benites Díaz
Ing. Alejandro Burga Ortíz
Ing. Martha Carmona Carrasco
CENTRO DE
CAPACITACION DE
INGENIERIAS Y AFINES
CIIA-PER
Colaboradores
Comité Editorial
Grupo Editorial
La Revista “Ingeniería Civil” no se solidariza
necesariamente con las opiniones expresadas en los
artículos firmados en la presente edición-
Se permite la reproducción parcial o total
de los artículos consignando la fuente
CAPITULO DE INGENIERIA CIVIL
Marconi Nº 210 / San Isidro / Telefax: 202-5029
civil@ciplima.org.pe / www.ciplima.org.pe
Edición : revistastecnicas@gmail.com
(511) 257-2040
COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU
Consejo Departamental de Lima
Capítulo de Ingeniería Civil SUMARIO
3
14
20
7
26
28
29 32
25
Rentabilidad Social de la Carreteras de
Penetración : Creando un Nuevo Paradigma
de Diseño de Pavimentos
INFRAESTRUCTURA EDUCATIVA
INGENIERÍA DE PAVIMENTOS
ESPECIAL
TECNOLOGIA EN CARRETERAS
Principales Problemas: Daños a la
Infraestructura Escolar
Aplicación en el Perú de las Mezclas
Asfálticas Sustenteables
INGENIERÍA DE ASFALTOS
- Diseño, planificación y evaluación
- Construcción Sostenible
Web Site : www.ciplima.org.pe/civil
Tecnología 3D para el Diseño Geométrico
de Carreteras:Ventajas y Desarrollo Aplicativo
Pavimentos de Hormigón :
La Respuesta a los Nuevos Desafíos
-Aplicaciones alternativas y especiales
-Técnicas para un correcto mantenimiento,
Reparación y rehabilitación
-Tratamiento y reciclado de materiales para
Infraestructuras del Transporte

Ing. Wilfredo Gutiérrez Lazares
DISEÑO DE PAVIMENTOS
Revista Técnica del Capítulo de Ingeniería Civil 3
Introducción
El presente artículo se ha estructurado con la
finalidad de integrar temas complementarios al
diseño de las carreteras, que permita al
profesional la toma de decisiones bajo un
lineamiento social.
Los diseños de carreteras se basan en métodos
foráneos, que se han empleado en todas las vías
de la red vial nacional, debido a que no se
cuenta con una Norma Peruana de diseño.
Ahora, para las carreteras transversales al país
ya no se debe seguir empleando dichos métodos
tradicionales y por el contrario se deben innovar
metodologías de acuerdo a la demanda de
diseños coherentes a la realidad de cada zona
que atraviesa.
Cuando las carreteras presentan una orientación
de Oeste a Este, y viceversa, las condiciones de
suelos, altitud, temperatura, precipitaciones,
entre otras variables, propicia diseños por
estratos, es decir por grupo de factores
incidentes en una zona y que afectan a los
diseños de las estructuras de pavimentos que
pudieran ser causales de la degradación
prematura.
Entiéndase como factores de influencia social,
aquellos que corresponde a parámetros de
diseño no tradicionales y que también pueden
generar proyectos rentables.
Antecedentes
Las evaluaciones de la rentabilidad de los proyectos de
construcción de carreteras de penetración, se realizan
mediante los alcances que brinda el Sistema Nacional de
Inversión Pública SNIP. Este sistema de evaluación de la
inversión, en proyectos de caminos rurales o de bajo
volumen de tránsito, considera un diagnóstico de la
situación actual delproyecto a formulary de sus indicadores
que justifiquen la inversión. Luego de los diseños de
ingeniería, se evalúa el proyecto, realizando el análisis de
costo y beneficio y sus impactos en la sostenibilidad de la
obra.
RENTABILIDADSOCIALDECARRETERASDEPENETRACIÓN
CreandounNuevoParadigmadediseñodePavimentos
RENTABILIDADSOCIALDECARRETERASDEPENETRACIÓN
Si bien el SNIP considera aspectos de producción
agropecuarias, la evaluación se centra a los aspectos
económicos, postergando aspectos sociales de interés
nacional. El fundamento radica en la variedad
geomorfológica del territorio, como para generalizar los
análisis de rentabilidad. La figura N°1, presenta vistas
fotográficas de tres lugares del país, donde se aprecia
diferencias sustanciales en sus geomorfologías. Las
carreteras de penetración, están afectas a dichas
condiciones heterogéneas y por lo tanto se debe
reconsiderar eldiseñar mediante métodos tradicionales.
Los trabajos de investigación, deben considerar diseños de
pavimentos, que empleen parámetros coherentes con la
realidad de las zonas que atraviesa la carretera. Estos
parámetros corresponden a los actores sociales, que deben
integrarse en la evaluación de los proyectos de inversión y
que permita mejorar los análisis de la rentabilidad de la
inversión en carreteras de penetración hacia laAmazonía.
Desierto de Sechura
Geomorfología
diferenciada
del
territorio peruano
(Fuente Internet)
Valle Sagrado de
los Incas
El Manu
Figura N°1
Ingeniero Civil egresado de la Universidad Nacional de Ingeniería, con grado de
Maestro en Ingeniería Geotécnica y candidato al grado de Doctor en Ciencias
Administrativas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Profesor Principal
de ante grado y posgrado en la UNI y la UPC.
Laboratorio de Mecánica de Suelos y Pavimentos de la FICUNI.
Ha desempeñado cargos directivos en el
ex Laboratorio Central del Ministerio de Transportes y Comunicaciones; y en el
Director Gerente de
GHAMAIngenieríaS.A.,empresa consultoradedicadaalaIngenieríaGeotécnica.

Revista Técnica del Capítulo de Ingeniería Civil4
Realidad Nacional
La red vial nacional, se ha desarrollado en base a la
construcción de pavimentos flexibles y no de pavimentos
rígidos, debido a su elevado costo inicial. Las diferencias
entre estos tipos de estructuras se muestran en la figura
Nº2, en la cual se aprecia que cada estructura está
compuesta de distintas capas. En círculo la estructura que
actualmente se emplea con ciertas variantes y en recuadro
las bondades de un pavimento rígido, actualmente
postergado.
Es importante considerar otras variables como, población
en cada uno de los departamentos, o en el área de
influencia de la carretera, o tal vez el PBI, o el ingreso per
cápita. Según el Instituto Nacional de Estadística e
Informática (INEI), el crecimiento del Producto Bruto
Interno (PBI),en 15 departamentos se ubicó por encima del
promedio nacional durante el año 2009 (0.9 por ciento). Los
departamentos que tuvieron las mayores tasas de
crecimiento anual durante el año 2008, fueron Ayacucho,
Cajamarca y Apurímac. Además los departamentos de la
Amazonía, alcanzaron valores tales como Ucayali (2.3%),
Loreto y Tumbes (2.2%) y Madre de Dios (6.1%), por
actividades de manufactura en productos de agroindustria
y agro exportación, pesca yservicios gubernamentales.
Los análisis de los proyectos de inversión de diseños de
carreteras de penetración a la Amazonía, deben ser
evaluadas mediante los factores técnicos tradicionales, por
los factores técnicos de influencia y por los actores sociales
participantes en elárea de influencia.
Los suelos donde descansan las estructuras de
pavimentos, llamados subrasantes, varían de acuerdo a la
zona que atraviesa el trazo de la carretera. Existen suelos
finos como las arcillas, limos y suelos gruesos formados
por arenas y gravas; en todos los casos se admiten la
combinación entre ellos.
En zona de costa predominan los suelos gruesos y en las
vías de penetración los materiales más finos. En la mayoría
de los casos, las zonas de altiplanicie, selva alta y baja,
presentan suelos finos, parcialmente saturados o
saturados, con baja capacidad de soporte y susceptibles a
la deformación. Se clasifican como materiales débiles, los
ubicados en las zonas de la Amazonía, con presencia de
niveles freáticos cercanos a la superficie, que dificultan la
construcción debido a la sobre saturación de los suelos y a
los bajos rendimientos alcanzados en la conformación del
pavimento.
Rompiendo el paradigma de diseño
DISTRIBUCION
DE CARGA
PAVIMENTO
FLEXIBLE RIGIDO
-Mayor tiempo de servicio.
-Menor mantenimiento.
-No requiere de capa de
base granular.
-Mejor respuesta a los
esfuerzos.
Carpeta Asfáltica
Base
Sub - Base
Sub - Rasante
Losa
Figura N°2 Tipos de Pavimentos y su composición
estructural (Elaboración propia)
Figura N°3 Relación entre longitud de carreteras y áreas
Superficiales (Elaboración propia)
Cuadro N°1 Costo en dólares americanos por km de carretera asfáltica
2
El Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC), ha
valorado más al pavimento flexible por su relativo bajo costo
inicial, permitiendo construir mayor longitud de carretera,
sustentando la integración de más centros poblados. El
Cuadro Nº1, muestra el costo por kilómetro de carretera
construida, en las diferentes regiones del país con
topografía variada. Se aprecia que el costo se acrecienta a
mayor dificultad topográfica, pero además los costos son
más elevados, tanto como se ingrese hacia laAmazonía.
Topografía Costa Selva Sierra
Plano 381,000 472,000 475,003
Ondulado 424,000 520,500 556,003
Montañoso 600,000 728,000 866,003
La página web del MTC, indica además que la longitud total
de la red vial es igual a 78.554,02 km, dividida en sistema de
carreteras nacional (17.094,65 km), departamental
(14.595,74 km) y vecinal (46.863,64 km). Los
departamentos de Loreto, Madre de Dios y Ucayali,
presentan menores longitudes; aproximadamente un 4.5%
del total de la red. Un caso especial se observa con el
departamento de Tumbes, que sin estar en la Amazonía
también presenta poca longitud de carretera construida. Por
otro lado la figura Nº3, representa la relación de longitud
entre el área (km/km ), que permite una evaluación de
densidad por departamento. Se aprecia que los
departamentos de la Amazonía (Loreto, Ucayali y Madre de
Dios) y Tumbes son los que presentan menores densidad
de longitud de carretera.
2
2/5 - 2
Plan Intermodal de Transportes del Perú - Ministerio de Transportes y Comunicaciones/OGPP
Informe Final - Parte 4, Apéndice 2/5. Consorcio BCEOM-GMI-WSA. Junio de 2005
Loreto
600
500
400
300
200
100
0
Longitud de Carreteras en miles de km
Tumbes
Ucayali
Madre de Dios
Longitud de Carretera Vs. Área Superficial
por Departamento
Cfr.: Http://www.inforegion.pe/portada/66010/pbi-de-15-departamentos-crecio-por-encima-del-
promedio-nacional/

En las carreteras de penetración, se presentan factores de
influencia o variables independientes, como la temperatura,
precipitación, gradiente de temperatura, tipo de suelos,
materiales de canteras y otras, que no son tomados en
cuenta para el diseño del pavimento ni para evaluar la
rentabilidad de la misma, permitiendo su degradación
prematura,talcomo muestra la figura Nº5.
SI PCI0 Estructura sobredimensionada
Infradiseñada
PCIf
t
Tiempo
t = Tiempo esperado de servicio en condiciones reales
Tiempo de Servicio del Pavimento
Nivel de Falla
Teórica esperada1005
00
Figura N°5 Curvas de Degradación (Elaboración propia)
Figura N°9 Capas de información (Fuente Internet)
Pero qué causas generan la degradación prematura. La
respuesta se encuentra en que ahora la red vial crece de
manera transversales alterritorio nacional y las condiciones
de diseños varían en cada sector. Las carreteras de
penetración experimentan diferentes altitudes, iniciando en
la Costa, con topografía plana y carreteras construidas
sobre rellenos; luego la carretera inicia el ascenso por una
topografía accidentada a media ladera, por las faldas de los
cerros; cuando la carretera alcanza altura considerable con
topografía plana, se ubica en la altiplanicie, donde
experimenta temperaturas de variación severa en un
periodo de 24 horas, con precipitaciones cuyas aguas
superficiales y de infiltración no logran drenar debido a los
suelos finos; después se inicia el descenso hacia la selva
alta en donde las precipitaciones son intensas y poco
espaciadas, que además de la vegetación abundante a los
lados, no se logra el drenaje; y finalmente la zona de selva
baja con suelos saturados por las constantes lluvias
alternadas con elcalor intenso.
En las carreteras en altiplanicie o selva, los materiales finos
saturados originan grandes deformaciones en el suelo,
echando a perder la inversión. Las secciones están
asociadas a las carreteras existentes donde se puede
apreciar la variación de altitud y por ende de factores de
influencia, que no son los mismos a lo largo del recorrido, a
pesar que es la misma carretera.
En presencia de suelos finos, las variaciones en la
capacidad de carga, generan cambios sustanciales en los
espesores de las estructuras de pavimento. A menor
soporte del suelo, mayor es el paquete estructural del
pavimento y viceversa.
Se deduce que la estructura del pavimento requerida es
mucho mayor y transmite mayor carga al terreno blando,
generando otro problema debido a las deformaciones del
suelo, que repercute en el hundimiento de la estructura,
requiriendo de trabajos correctivos.
El problema se acrecienta al cuestionar sobre la
rentabilidad de la carretera, que se degradará
prematuramente, sin considerar las disponibilidades de
recursos de la zona y sin considerar aspectos o variables
sociales,que justifiquen la inversión.
La rentabilidad de las inversiones que realiza el estado en
carreteras, consideran aspectos que evalúan las
condiciones económicas, sin embargo existen otros actores
que no se toman en cuenta para la evaluación. La realidad
de las obras de carretera de penetración, presentan
diferentes variables que permiten las evaluaciones
técnicas, más no las características ambientales y
geomorfológicas que presenta el área de influencia.
Los diseños deben efectuarse de acuerdo a las realidades
de cada tramo diferente, que presente el recorrido de la
carretera, considerando la altitud, el tipo de suelo, la
temperatura el gradiente de temperatura, precipitaciones,
materiales disponibles para la conformación del pavimento,
volumen y composición de tráfico, entre otros, haciéndose
más económicos de lo que se puede pensar y que sea
reportado en un análisis de la inversión.
Los diseños no son únicos para toda la longitud de una
carretera,ni la rentabilidad puede asociarse exclusivamente
a los aspectos económicos. Los trabajos de construcción o
rehabilitación o mantenimiento de carreteras deben estar
asociados al impacto social que puede producir, o en todo
caso una evaluación integrada que permita la toma de
decisiones a los directivos responsables de las inversiones.
La figura Nº9, presenta un ejemplo de modelo de capas de
información que propone incluir actores como los medios
físicos, medios bióticos, medio económico, medio social,
medio cultural, entre otros y que evaluados pueda
establecer una mejora en el análisis de la rentabilidad
social, logrando una expresión matemática que represente
la mejor alternativa de inversión con fines de toma de
decisiones.
Material natural encontrado en el lugar y que servirá de cimentación a la carretera.

Los diferentes actores serán integrados para el
correspondiente análisis, mediante las comparaciones dos
a dos que permitan evaluar silas dinámicas que generan las
mismas se superponen, son adyacentes o distantes, más
aún si entre ellas generan sinergias o conflictos, analizando
mediante una matriz FODAgeoespacial.
Las interacciones entre estas variables permitirán
determinar el grado de importancia que define un vector de
análisis a trabajar en la parte de rentabilidad. Estos trabajos
se apoyan en imágenes satelitales, fotos aéreas y mapas,
en donde se puedan independizar espacios territoriales de
interés que pueden ser “digitalizados”, o mejor
representado por pequeñas áreas con cierta valoración
(modelos de celdas representativas).
La figura Nº10, permite visualizar que cada una de las capas
de información podrá tener valores en sub áreas que
integradas a manera vertical (análisis mediante SIG raster y
vectores de análisis), podrá pertenecer a una misma
evaluación de interés en la mejora de la rentabilidad.
Figura N°10 Capa y Vector de análisis
Finalmente se debe entender que existen factores que no
se toman en cuenta en los diseños de carreteras para
evaluar la rentabilidad, a nivel de evaluación de la inversión
pública. En la mayoría de los casos, las evaluaciones
ambientales son parte del expediente técnico, y no como
elemento de toma de decisiones para evaluar la inversión.
Desarrollar un modelo matemático de análisis de la
rentabilidad social, para los proyectos de inversión en
carreteras de penetración hacia laAmazonía, empleando la
innovación tecnológica del análisis geoespacial y del
planeamiento territorial, logrando así la participación de
factores de influencia no tradicionales.
Visión del Nuevo paradigma de diseño
Sistema de Información Geográfica
Una , es una estructura o fichero de datos que representa una rejilla de
o puntos de color, denominada , que se puede visualizar en un , papel u otro
dispositivode representación.
imagen rasterizada
raster
rectangular píxeles
monitor de ordenador
Misión por estrategia de análisis con entregable
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Generar planos temáticos del territorio nacional,
con fines de sectorización.
Determinar la muestra de carreteras a nivel nacional a
investigar.
Determinar las áreas de influencia para la carretera en
investigación.
Definir los actores participantes en dicha área de
influencia.
Generar protocolos de recolección de datos, que
permita documentar valores de diseño y factores de
influencia.
Evaluar cada uno de los actores y establecer una
ecuación matemática que refleje su comportamiento
con la realidad.
Desarrollar una matriz de factores para evaluar su
mutua interacción.
Definir los factores predominantes, en el área de
influencia.
Asociar los factores a una fórmula matemática que
integre a los factores de influencia de una manera
coherente e informativa para la toma de decisiones.
Evaluar y determinar la rentabilidad de dichas
carreteras mediante los métodos tradicionales
empleados en nuestro medio.
Integrar el resultado de la evaluación de la rentabilidad
económica a los factores de influencia.
Establecer una metodología integradora de todos los
actores en la inversión de una carretera de penetración,
que proporcione un índice posible de clasificar y tipificar
la vía,así como establecer la rentabilidad de la misma.
Referencias
1.
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7.
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TECNOLOGÍA3DPARAELDISEÑOGEOMÉTRICODECARRETERAS:
Beneficios,VentajasyDesarrollodeAplicativos
TECNOLOGÍA3DPARAELDISEÑOGEOMÉTRICODECARRETERAS:
Beneficios,VentajasyDesarrollodeAplicativosIng. Jackeline Maribel Chuquillanqui Poma
TECNOLOGÍA DE CARRETERAS
Las carreteras en el Perú
son medios importantes
para la comunicación, y
comercio entre las
ciudades y pueblos de
nuestro país. Actualmente,
se hace indispensable la
constante creación de
nuevas vías
o mejoramiento de las
muchas, ya existentes.
Este proceso demanda
que se desarrolle de
manera ágil, lo cual reduce
el tiempo en su desarrollo,
implicando que no se haga
un diseño óptimo.
Es por esto, que el diseño de carreteras se debe desarrollar
en menor tiempo pero siempre se debe tratar de obtener un
diseño óptimo. Dentro del diseño de carreteras, el diseño
geométrico está compuesto por dos componentes
esenciales, el trazado del eje de una vía y el perfil
longitudinal. Pero para un buen diseño se requiere hacer
modificaciones en estas componentes y ver que se
correlacionen adecuadamente. Sin embargo, no es tan
simple hacer la correlación entre el trazado del eje y el perfil
longitudinal, ni tampoco se usan programas que permitan
versatilidad para las modificaciones que demanden sin
hacer una gran inversión de tiempo.
Por otro lado, a través de un modelamiento tridimensional
permite la visualización realística del diseño geométrico de
la carretera, y facilita el proceso de correlacionar el trazado
del eje de la vía y su perfil longitudinal, debido a que una
visualización en 3D tiene mayores beneficios que el diseño
tradicionalen 2D.
De esta manera, la implementación de un software para el
diseño geométrico y mediante la creación de plantillas en
CIVIL 3D, con los estilos pertinentes, se podrá identificar
los errores con facilidad, yrespaldados en un modelo
tridimensional de la vía y de esta forma, mejorar las
características del diseño geométrico; como adecuadas
distancias de visibilidad de parada y distancias de
visibilidad de paso; longitudes de espirales, longitudes
propicias de tramos tangentes y tramos curvos, etc. Así
mismo, se podrá evaluar la optimización del movimiento de
tierras. Finalmente, se puede obtener un óptimo diseño de
una carretera en un menor tiempo, usando un software
dinámico y que además permita ser adecuado a las
demandas de diferentes contextos.
AutoCAD CIVIL 3D es una software potente para la
elaboración del diseño de diversas obras de ingeniería civil,
ya que aumenta la productividad, ahorra tiempo y reduce
costos significativamente. Lo más importante de este
software es el dinamismo que posee, ya que mantiene
relaciones inteligentes entre los objetos. Por ejemplo, si se
realiza un cambio en algún elemento se actualizará
instantáneamente en todo el proyecto, para que de esta
forma se pueda terminar el proyecto en un menor tiempo
con una mejor precisión en cuanto al movimiento de tierras,
saneamiento unitario y parcelación.
1.- Qué es elAutoCAD CIVIL3D
Objetos en el entorno de AutoCAD CIVIL 3D son aquellos que no son simples dibujos sino que guardan información como inclinaciones, cotas, latitudes, longitudes, etc., así como
característicasespeciales decomportamientos establecidosporcondicionamientos.
Foto: Cortesía COVISOL

TECNOLOGIA DE CARRETERAS
Por otro lado, CIVIL 3D permite en las fases de
levantamiento topográfico, diseño, dibujo, análisis y
visualización un trabajo sincronizado a través de las
opciones que tiene para trabajar en sincronización a través
de referencias externas, administración de archivos y otras
opciones, para que de esta manera se pueda contar con un
modelo actualizado y coherente delproyecto.
Así mismo, otra parte engorrosa en los proyectos es la se
deben presentar los entregables de acuerdo a formatos
establecidos por normas o convenciones adoptadas. Los
formatos que se requieran para la presentación de los
entregables se pueden definir desde el inicio de un
proyecto a través de plantillas y estilos. El CIVIL 3D trae
consigo estilos y plantillas estándares y otras más de
acuerdo a lo a las normas AASHTO, pero brinda bastante
flexibilidad que permite crear nuevos estilos, incluso a partir
de los preexistentes. Es así que dentro de los estilos se
puede definir que capa contendré cada objetos de CIVIL3D
o incluso un elemento de la companga. De esta forma se
puede tratar de forma bastante independiente cada
elemento en cuanto color, espesor de línea, o diversos
condicionamientos que se establezcan como estacado
cada 10 metros o si los alineamientos son principales o
secundarios. De esta manera, una vez definidos todos los
formatos y estas colecciones de estilos se logran crear
plantillas, las cuales podrán ser usadas en futuros
proyectos sin necesidad de ser creados nuevamente.
Dentro de las características del CIVIL 3D se tienen tres
grupos principales, los cuales forman parte de las ventajas
y beneficios que ofrece el programa para el diseño
geométrico de carreteras.
Dentro de la topografía este software nos brinda opciones
fáciles y dinámicas para el modelado de superficies, ya que
cuenta con un gran soporte de data sin provocar que el
proyecto pese demasiado. Por otro lado, ahora existe la
comunicación de equipos topográficos con el CIVIL 3D de
manera directa, pero estas herramientas solo se puede
aprovechar con equipos norteamericanos en su mayoría,
incluso se pueden importar archivos FBK o ASCII. De esta
manera, también se pueden obtener y crear superficies
desde el Google Earth, pero esto se recomienda para
proyectos que se desarrollen a nivel pre factibilidad, debido
que lo vertido en las imágenes que obtienen del Google
Earth tienen una data referencial.
a.- Topografía
2.- Características deAutoCAD CIVIL3D
b.- Diseño yAnálisis
En cuanto al diseño y análisis se basa en modelos 3D,
donde las iteraciones del diseño son más rápidas, ya que
actualiza los elementos de acuerdo a las modificaciones
realizadas. El CIVIL 3D tiene herramientas para el diseño y
trazo de intersecciones, glorietas, y pasillos, parcelas,
tuberías, y graduaciones con herramientas específicas y
estándares personalizables del diseño. También se puede
acceder y utilizar datos geoespaciales para poder evaluar
condiciones existentes. Así mismo, cuenta con una
herramienta incorporada para realizar análisis de aguas
pluviales y residuales en el ámbito hidrográfico e hidráulico.
Por otro lado, para el diseño geométrico de carreteras, se
puede considerar varios corredores con diferentes
estructuras, adicionalmente se pueden editar sección por
sección o por tramos de querer indicar características
similares, como cortes de talud y/o rellenos o establecer
algún muro de contención. Otro punto importante dentro del
diseño geométrico de carreteras es la coordinación entre el
trazado en planta y el perfil longitudinal y que mejor si se
cuenta con herramientas que nos permitan de forma fácil
las simulaciones y visualizaciones interactivas en 3D. Para
esto se pueden crear animaciones (videos) para poder
hacer un análisis más realístico de cómo se creó nuestra
carretera. El CIVIL 3D también cuenta con otras
herramientas como el diseño basado en criterios, que sirve
para establecer como cuales son las longitudes mínimas
entre curvas para los casos necesarios o señalar si los
radios mínimos son los correctos para cumplir con un
adecuado diseño.

c.-
Civil 3D está diseñado para los ingenieros civiles,
dibujantes, diseñadores, y técnicos que trabajan en
proyectos de diseño de transporte, desarrollo de suelos, e
hidráulicos. Y con la documentación se puede permanecer
coordinado y explorar más opciones del diseño, analizando
el desempeño del proyecto con mayor calidad. Se puede
trabajar los proyectos de forma coordinada a través de
referencias externas o con la herramienta Vault para la
administración de documentos y data. Por otro lado se
puede establecer y uniformizar las etiquetas y tamaño de
textos independientemente del tamaño de hoja a plotear.
AutoCAD CIVIL 3D brinda a nivel de personalización
buenas opciones con la vinculación de archivos para un
mejor análisis, automatizar cálculos de diseño, etc. Estas
personalizaciones son necesarias debido a que este
Documentación
3.-Aplicativos
Así mismo se puede generar reporte de volúmenes para poder hacer el
cálculo de movimientos de tierras y si es necesario donde ubicar las
nuevas canteras dependiendo del proyecto. Y por último, se puede
producir las vistas deseccionesapoyados enlosestilosnecesariospara
obtenerlasdeacuerdoalaconvenciónadoptadaporelMTC.
software emplea para el diseño geométrico las normas
AASHTO. Es así que el CIVIL 3D al ser un programa flexible
permite la importación y vinculación de archivos .XML y la
elaboración de pequeños programas en lenguaje de
programación de Visual Basic o de Visual Basic.NET.
De esta manera, el usuario puede crear complementos
específicos para cada proyecto y región, logrando reducir
tiempos para el cálculo, dibujo y/o estilos de diferentes
elementos. Es así que se puede reducir un tercio el tiempo
que antes se empleaba para el diseño geométrico de una
carretera, dando tiempo para evaluar otras alternativas de
diseño. A continuación se presenta el empleo de tres de
estos aplicativos.
El Design Criteria a través de signos de alerta nos brindará
una ayuda extra para la verificación del diseño geométrico.
Estas advertencias se pueden ver en dos ambientes, en el
cuadro Panorama como se muestra a continuación y donde
directamente ya se pueden hacer las correcciones, en este
caso se ve como no se cumple con el radio mínimo para esta
carretera.
a. Design criteria editor (editor de normas de diseño)
.XML.
Y luego, también se puede ver estas advertencias directamente en el dibujo del ambiente AutoCAD y si se pone cerca el
cursor cerca de este símbolo indica a través de un cuadro de texto instantáneo de que tipo se trata, si es un radio inferior al
mínimo necesario u otras restricción aplicada.

El archivo original, que contenía estos radios
mínimos dependiendo de la velocidad de diseño y
del tipo de vía, estaba de acuerdo a las normas
AASHTO pero se modificó para que esté de acuerdo
a las Normas Peruanas, para lo cual es necesario
modificar elarchivo con los valores correspondiente
B.Cálculo automático de
Peraltes a partir de la creación
de criterios.
Para este caso también se recurrió
a personalizar un archivo en .XML.

Desde aquí se debe señalar la ubicación del
archivo .XML para crearse automáticamente
la transición de peraltes para cada curva.
Luego se selecciona que tipo de de orografía
tiene para este desarrollo además de indicas
sitieneonoespirales.
De no tener el aplicativo se haría
manualmente la transición de
p e r a l t e s e n l a p e s t a ñ a
superelevation para cada curva,
(nótese la imagen anterior). Pero al
cargar este archivo .Xml y
seleccionar las características de
e s t a c a r r e t e r a , s e
haceAutomáticamente
A continuación una muestra lo que
contiene elarchivo .XML
Esta es la transición de
p era lte s pa ra la
primera curva
Y luego se genera la transición de peralte para cada
curva.

c.Cálculo automatizado de Sobreanchos, a través
de un aplicativo de Visual Basic.
En este caso se elaboró un archivo en Visual Basic
que vincule los datos del trazado en planta del CIVIL
3D para que ejecute los cálculos, ya que si se realizan
cambio en el diseño se pondrán recalcular los
sobreanchos fácil y rápidamente. En la siguiente
imagen se ve el aplicativo desarrollado en Visual Basic
para donde lo que se requiere el indicar el
alineamiento de donde obtendrá los valores
necesarios para elcálculo de los sobreanchos.
Esta es la data que maneja el CIVIL 3D en cuanto al
alineamiento.
Finalmente ejecutar elaplicativo
para el cálculo de sobreanchos
es bastante sencillo.

De esta manera, se puede ver cómo creando
aplicativos se puede reducir el tiempo para el
diseño de carreteras con lo cualse llega a ser
más eficiente y eficaz, y brindar más
opciones a escoger hasta obtener la solución
óptima.
En resumen el AutoCAD CIVIL 3D es un
software dinámico, que permite la
actualización automática de datos y al ser
dinámico, la evaluación entre diferentes
alternativas es menos tediosa y permite al
usuario explorar todas las opciones para
obtener la óptima. Asimismo, por ser versátil
permite al usuario adecuarlo a las propias
necesidades de cada proyecto y región.
Finalmente, el Costo Beneficio del
programa, se refleja en la optimización de los
recursos para el diseño (hh) versus la
precisión de datos y toma de decisiones en
base a más de una alternativa.
Yse puede generar también elregistro de Sobreanchos.

RESUMEN
POR EFECTO DE COLUMNA CORTA.
El Perú está ubicado en una de las regiones de más alta
actividad sísmica que existe en la tierra, por lo tanto está
expuesto a un Peligro Sísmico permanente. La historia de los
terremotos recientes más devastadores ocurridos en el Perú
(1966, 1970, 1974, 1996, 2001 y 2007), y los daños en las
Edificaciones Escolares han sido importantes ocasionando un
gran impacto social y económico.
Desde 1997 los centros educativos han sido reconocidos como
edificaciones esenciales (refugio post sismo entre otros usos),
sin embargo los problemas persisten porque después de cada
Sismo lamentablemente se verifica que los daños se repiten;
por ello se considero de suma importancia la organización de
este evento después de 5 años de realizado el primer
Conversatorio y el Capitulo de Ingeniería Civil, decidió retomar
el tema y organizar el II Conversatorio de Infraestructura
Educativa.
Este Problema se repite Sismo tras Sismo, y su
origen está en la concepción del proyecto.
El sismo de Nazca, ocurrido el 12 de Noviembre
de 1996, de moderada magnitud, causó daños de
consideración en la infraestructura educativa
existente, afectando inclusive Centros
Educativos de reciente construcción.
Fig.2 Edificio tipo 780, con falla de columna corta
durante el sismo de Nazca (1996).
IIConversatorio INFRAESTRUCTURAEDUCATIVA
PrincipalesProblemas:DañosalaInfraestructuraEscolar
IIConversatorio INFRAESTRUCTURAEDUCATIVA
PrincipalesProblemas:DañosalaInfraestructuraEscolar
El II Conversatorio de Infraestructura
Educativa, fue organizado por el Capitulo
de Ingeniería Civil, presidido actualmente
por la Ing. Elsa Carrera Cabrera del
Consejo Departamental de Lima.
La actividad técnica, que se llevó a cabo el
24 de Setiembre fue presidida por el Ing.
Francisco Aramayo Pinazo, Decano del
Consejo Departamental de Lima del
Colegio de Ingenieros del Perú , contando
con la participación del Servicio Nacional
de Capacitación para la Industria de la
Construcción (SENCICO), con su
presidente ejecutivo el Arq. Fernando
Chaparro Tejada.
Participaron como expositores los
especialistas: Arq. Pedro Morales
Gonzáles (Jefe de la OINFE); Ing. Carlos
Casabonne de Gallegos Casabonne
Arango Quesada Ingenieros Civiles SAC;
Ing. Julio Rivera Feijoo de SEINTEC; Ing.
Alejandro Muñoz Peláez de la PUCP; Dr.
Javier Piqué del Pozo de la UNI; Ing. Daniel
Quiun de la PUCP y el Dr. Jorge Meneses
Loja de California, USA. Colaboraron en la
Organización del evento la Ing. Carmen
Kuroiwa (Gerente de Investigación y
Normalización del SENCICO); Ing.
Gabriela Esparza del SENCICO; Mag. Ing.
Nicolás Villaseca C. y actuando en calidad
de coordinador del evento el Ing. Oscar
Miranda Hospinal de la UNI
respectivamente.

Similar problema se presento en el SISMO del 23 de junio
de 2011.
Fig.4 No sólo basta un correcto diseño de la junta, en
este caso la ventana invade el espacio para la junta.
Fig. 5 En este gráfico se muestra el problema típico de la
Columna corta, que es la interacción del Pórtico
longitudinal con los alfeizares, además se presentan
algunas soluciones.
Fig.2 Edificio escolar, con falla tipo columna corta
durante el sismo Arequipa.
Fig.3 Se muestra una falla de columna corta ocasionada
por el sismo del 2001.
Esta edificación pre Norma, a pesar de la correcta
colocación de los estribos ha fallado “por columna corta”,
demostrando la falta de rigidez en el lado más largo de
la edificación.
El Ing. Carlos Casabonne destacó la excesiva
flexibilidad lo que conlleva a la interacción del pórtico
longitudinal con los alfeizares o tabiques, mostrando a
su vez posibles soluciones.

Vista panorámica “Sistema 780” pre-Norma 1997 o posterior, han demostrado competencia Sísmica y no han fallado ni en
Arequipa 2004, ni en Pisco de 2007
El módulo 780 más octógono es una estructura
irregular, que debe separarse mediante juntas,
en dos estructuras individuales.
Las nuevas edificaciones ya contemplan esta
modificación. Elrectángulo 780 individualizado se
debe reforzar en ambas direcciones.
Previa elaboración de un inventario a nivel
nacional de los centros educativos con esta
configuración, se debe iniciar una campaña para
reforzar este tipo de estructuras.
Vista panorámica “Sistema 780” pre-Norma 1997.
Módulo 780 con Octágono :
Una de las tipologías de edificación escolar con mayor
incidencia construidos en el Perú, es el denominado
“Sistémico 780 Pre - Norma” y ha tenido importantes
cambios a raíz del Sismo de Nazca de 1996, que dio origen
a la nueva Norma Sismorresistente de 1997.
EDIFICACIONES EDUCATIVAS : Sistémico 780
Construidas con la Norma anterior a la Ley de 1997
Una de las tipologías aplicadas con mayor incidencia en la
construcción de centros educativos en el Perú, es el
denominado Sistémico 780. Luego del sismo de 1996,
motivó la actualización de la Norma de Diseño
Sismorresistente y la aprobación de la nueva norma de
1997,el Sistémico 780 sufrió importantes cambios.
Antes de 1997, el sistémico 780 consistía en un sistema
mixto de pórticos de concreto armado en la dirección
longitudinal, y de muros de albañilería confinada en la
dirección transversal. Los pórticos por su poca rigidez son
sísmicamente vulnerables mientras que los muros tienen
adecuada rigidez y buen comportamiento. Luego de la
emisión de la norma 1997, se incrementaron las
dimensiones de los pórticos de concreto armado en la
dirección longitudinalpara darle mayor rigidez.
que
Este Modulo de 3 pisos, denominado
inicialmente como Torre INFES, tubo como
Colegio Emblemático al CE Fermín del Castillo
con daños intensos en la albañilería no
estructural , cuya falla a raíz del Sismo de Nazca
de 1996 y su comportamiento estructural fue
materia de una Tesis de Maestría del Ing.
Fernando Calagua, dirigida por el Ing. Daniel
Quiun Wong.

Centros Escolares de Adobe
Teniendo en cuenta la alta incidencia de Edificaciones
Escolares de este material, que se estima que llegue al
35% de los Centros Escolares a nivel nacional, el Dr. Javier
Pique recomienda no más Construcciones Escolares
Nuevas de Adobe, y el Ing. Alejandro Muñoz, a su vez
recomienda que las existentes sean reforzadas mediante
la Colocación de mallas electrosoldadas y/o Geomallas.
Existen diversas alternativas adecuadas para reforzar los
Centros Educativos. La aplicación de las mismas está
sujeta a las condiciones de cada caso, a los objetivos que
se planteen previamente a la intervención y a la
disponibilidad de presupuesto.
Así mismo hay que precisar que una de las mayores enseñanzas del Fermín del Castillo, es que este tipo de Edificaciones
Esenciales, requiere de un buen estudio de la geología y de los suelos en la ubicación del centro educativo, dado que este
mismo tipo de Modulo:ElCE. José Carlos Mariategui(Cercano alFermín del Castillo) muestra daños de menor intensidad.
Planta de una edificación educativa de adobe
Edificiocon
murosde
adobey
cobertura
liviana

3
3
3
Se debe tener presente que en el Perú, se cuenta con
un universo aproximado de 41,000 Centros Educativos
estatales. Por ello, una sola entidad como la OINFE, no
podrá atender la necesidad de estos miles de colegios,
que se encuentran por reforzar. Es necesario entonces
uniformizar criterios con otras entidades que construyen
y refuerzan colegios tales como: las UGEL, Gobiernos
Regionales, Gobiernos Locales, FONCODES del
Ministerio de la Mujer yAPAFAS.
Se ha avanzado mucho en el campo del diseño
sismorresistente de los Centros Escolares, se ha llegado
a soluciones estructurales, de mayor resistencia y
rigidez. Entre ellos está el “Módulo 780 Actual” que ha
demostrado un buen desempeño sísmico durante los
sismos del 2001 y 2007 en el sur del Perú, por lo tanto se
considera importante la difusión de este hecho.
Se debe plantear al Ministerio de Educación y a las
autoridades respectivas, el desarrollo de un programa a
nivel nacional de reducción de la Vulnerabilidad Sísmica
de los Centros Educativos. Es 0posible mejorar la
seguridad sísmica de estas edificaciones, mediante
técnicas de intervención para diversos niveles de
protección sísmica, de acuerdo con las posibilidades
económicas y técnicas.
Centro Educativo José María Morante, antes y después del reforzamiento
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
3
3
3
3
3
Se debe tener en cuenta que el costo de dichas
intervenciones antes de la ocurrencia de un sismo, es en
general mucho menor que el costo de reparación y
reforzamiento después de ocurrido elsismo.
No existe ninguna entidad que entrene, califique y
certifique a los distintos Proyectistas, Consultores,
Supervisores y Contratistas involucrados en el desarrollo
de la Infraestructura Educativa, el OINFE y el CIP
podrían llegar a cumplirdicha función.
Es necesario alentar la actualización y difusión de la
Normatividad Específica para Infraestructura Educativa,
así como alentar también la necesidad de implementar
Políticas de Seguridad Sísmica.
No es recomendable aprobar más construcciones
escolares nuevas de adobe. En cambio, las existentes
deben ser reforzadas mediante la colocación de mallas
de alambre electrosoldadas y/o Geomallas, ya que así se
incrementa la resistencia sísmica de la edificación.
Es urgente el implementar un inventario de las
Edificaciones Escolares y educativas en general, en
base de datos modernos tipo GIS. Con este registro se
puede plantear una evaluación visual rápida de la
vulnerabilidad sísmica y establecer niveles de prioridad
en la reducción del riesgo sísmico de las edificaciones
escolares y educativas.
Técnicas de “Aletas”

INGENIERIA DE ASFALTOS
APLICACIÓNENELPERÚ
MEZCLASASFÁLTICASSUSTENTABLES
APLICACIÓNENELPERÚ
MEZCLASASFÁLTICASSUSTENTABLES
Posición de los diversos países
en 2009 respecto del protocolo
de Kioto.
1
Firmado y ratificado.
Firmado pero con ratificación pendiente.
Firmado pero con ratificación rechazada.
No posicionado.
Las mezclas asfálticas sustentables o “Warm Mix Asphalt
(WMA)” constituyen una nueva tecnología, por el cual se
pretenden reducir las temperaturas de mezclados y
compactación, para tal efecto se trata de modificar la
viscosidad del cemento asfaltico convencional y por ende
conseguir menores temperaturas de fabricación de
mezclas asfálticas. Al propiciar la reducción de la
temperatura de mezcla, se obtiene menor emisión de gases
y un menor consumo de combustibles fósiles.
Este trabajo efectuado en el laboratorio de la empresa
CESEL SA pretende mostrar una serie de formulaciones
basados en como los cementos asfalticos peruanos,
combinado con una sustancia química se logra reducir la
viscosidad del cemento asfaltico, logrando mezclar y
compactar las mezclas asfálticas con una reducción de
temperaturas de hasta 20°C respecto a las mezclas
asfálticas convencionales.
Dentro de las ventajas de poder reducir la viscosidad del
asfalto se encuentra la de poder obtener mezclas con bajos
contenidos de vacios, mejorar la densificación de las
mismas así como la de reducir la oxidación del asfalto ya
que se utilizara menor temperatura de fabricación.
Adicionalmente y lo más importante a nuestro juicio que se
tendría una tecnología concordante con el Protocolo de
Kyoto sobre el cambio climático que es un acuerdo
internacional que el Perú ha suscrito y que tiene por
objetivo reducir las emisiones de seis gases que causan el
: (CO ), gas
(CH ) y (N O), además de tres gases
industriales fluorados: Hidrofluorocarbonos (HFC),
Perfluorocarbonos (PFC) y Hexafluoruro de (SF ), en
un porcentaje aproximado de al menos un 5%, dentro del
periodo que va desde el año 2008 al 2012, en comparación
a las emisiones alaño 1990.
2
4 2
6
calentamiento global dióxido de carbono
metano óxido nitroso
azufre
Figura N°1 País firmantes
del Protocolo de Kioto.
La producción de mezclas asfálticas en caliente es una de
las actividades industriales dentro del sector transportes
que se encuentra afectada, tal como estipula el artículo 10
el Protocolo de Kyoto, por lo que en el sector está surgiendo
la necesidad de proceder a tomar medidas que permita el
desarrollo de nuevas alternativas de productos o bien en la
mejora de los existentes, de manera que se pueda cumplir
con los requisitos exigidos, pero sin que por ello se vean
afectadas las características de las mezclas asfálticas en
sus propiedades reológicas.
Uno de los aspectos a desarrollar, y que diversos estudios
ya publicados han comenzado sobre ello con el estudio de
las mezclas asfálticas, han consistido en conocer la
influencia de todos los elementos que intervienen en la
fabricación de las mezclas bituminosas, frente a los
requisitos delprotocolo de Kyoto, yque se englobarían en:
Consumo de combustible
Emisiones de gases
Generalmente en función de la temperatura utilizada se
pueden distinguir hasta cuatro grupos de mezclas, las
mismas que se muestran en elCuadro N°1.
3
3
Temperatura de Aplicación
T C: Temperatura ambiente°
Cuadro Nº1 Tipos de Mezclas asfálticas en
función de la Temperatura
140°C<T C 180 C° < °
100°C<T C 140 C° < °
60°C<T C 100 C° < °
Mezclas Semicalientes
(sustentables)
Tipo de Mezclas
Mezclas en caliente
Mezclas Templadas
Mezclas en Frío
Ing. M. Montalvo

BREVE HISTORIA DE LAS MEZCLAS SUSTENTABLES
Entre los años de 1995-1996 se realizan las primeras
experiencias en Europa y entre los años 1997-1999 se
construyen los primeros pavimentos enAlemania, en el año
1997 en el German Bitumen Forumse dio a conocer el inicio
de las Mezclas Sustentables (WMA).
En el 2002 la National Asphalt Pavement Association
(NAPA), realiza un Tours a Europa con la finalidad de
evaluar el comportamiento de las WMA que se habían
colocado enAlemania y en Noruega.
En el 2003 en la Convención Anual de la NAPA se
destaca el progresode las WMA.
En el 2004 se efectúa la demostración de las WMA en el
Mundo delAsfalto y se realizan los primeros trabajos de
campoen los Estados Unidos.
En el 2005 y 2006 se efectúan números trabajos de
campo y la National Center for Asphalt Technology
(NCAT) publica la Investigación sobre el Aspha-min,
Sasobity Evotherm.
En mayo del 2007
DESCRIPCION DE LAS MEZCLAS ASFALTICAS
SUSTENTABLES
un equipo de 13 expertos en materiales
de los Estados Unidos representantes de la American
Association of State Haighway and Transportation Officials
(AASHTO), Federal Highway Administration (FHWA),
National Cooperative Highway Research Program
(NCHRP), así como de los proveedores de asfalto, de
contratistas y de consultores visitó cuatro países europeos:
Bélgica, Francia, Alemania y Noruega, para evaluar y
valorar diversas tecnologías de WMA. El equipo pudo
apreciar una amplia gama de tecnologías, discutió con
diversos organismos, cómo y por qué estaban aplicando
estas tecnologías, visitó las obras de construcción y
observo las vías en el servicio. En la visita identificaron una
serie de factores que involucra el desarrollo de WMA en
Europa: aspectos ambientales y el desarrollo sostenible a
que se refiere, especialmente la reducción del consumo de
energía y la reducción de las emisiones de dióxido de
carbono (CO2). Mejoras en la compactabilidad} de las
mezclas,así como la facilidad en la extensión delperiodo de
colocación de la mezcla y permitir transportar distancias
más largas, lograr una mejor condición de los trabajadores,
porque disminuye la exposición a los humos azules,
especialmente en elperiodo de compactación.
En el XV CILA, Congreso Ibero-Latinoamericano delAsfalto
realizado en Noviembre del 2009 en Lisboa Portugal, se
presentaron una serie de trabajos relacionados a las
Mezclas Tibias cuyas exposiciones más destacables fueron
las de Madrid,Sevilla y Barcelona en España y de México.
Las mezclas asfálticas sustentables es un grupo de
tecnologías que permiten una reducción en las
temperaturas de mezclado del asfalto que se produce y se
colocan para su compactación.
Estas tecnologías tienden a reducir la viscosidad del asfalto
y prever el revestimiento completo de agregados a
temperaturas más bajas. WMAse produce temperaturas de
20 a 55 ° C (35 a 100 ° F) inferior al típico mezcla caliente de
asfalto (HMA).
a requerimiento de los usuarios sobre todo para el ensayo
de Carta Viscosidad-Temperatura los laboratorios
especializados que efectúan ensayos de asfaltos,
expresan usualmente la viscosidad cinemática que se
reporta en centistokes (cSt).
APLICACIÓN DE LA TECNOLOGIA DE LAS MEZCLAS
SUSTENTABLES EN EL PERU
Las Especificaciones Generales del Ministerio de
Transportes, en lo concerniente a la preparación de las
mezclas asfálticas en caliente señalan:
En el Perú las Refinerías que producen asfaltos reportan los
certificados de calidad del cemento asfaltico clasificados
por el sistema de Penetración, en consecuencia no reportan
ensayos de viscosidad absoluta ni cinemática, sin embargo
“El cemento asfáltico será calentado a un temperatura tal,
que se obtenga una viscosidad comprendida entre 75 y 155
SSF (según Carta Viscosidad-Temperatura proporcionado
por el fabricante) y verificada en laboratorio por la
Supervisión.”
Cuadro Nº2 Carta Viscosidad - Temperaturade un Cemento Asfáltico
Debo de agregar que en la década del 70 en el Perú, no se
exigía este ensayo ya que en ese entonces no era muy
usable la mezcla asfáltica en caliente y de común uso era la
mezcla en frio, sin embargo tampoco era una exigencia la
carta viscosidad-temperatura.En la década del ochenta,
como consecuencia de un crédito del Banco Mundial para la
rehabilitación de carreteras se inicio el uso masivo de la
mezcla asfáltica en caliente uno de los tramos que se
benefició con este crédito fue la carretera centralen el tramo
de La Oroya-Cerro de Pasco,

El Contratista había colocado la capa de Binder (Base
negra) en un buen sector, sin embargo al poco de producido
este hecho, la capa se fisuro en todo su extensión, el
Contratista adujo que el rigurosamente cumplió con las
especificaciones técnicas de la partida Mezcla Asfáltica en
caliente, donde se señalaba que para la fabricación se
debería calentar el cemento asfaltico a 170° C, el Banco
Mundial destaco al Dr Jacob Greinstein especialista en
pavimentos para investigar el hecho, recibimos una orden
de la Dirección General de Caminos para que la Dirección
de Estudios Especiales brinde el apoyo al Dr Greinstein en
su investigación, el suscrito en ese entonces trabajada en
dicha dependencia. Paralelamente a los ensayos de
verificación de agregados y a solicitud del Dr, se remitieron
muestras del cemento asfaltico a EEUU para que se
realicen los ensayos de calidad así como también el de
carta viscosidad-temperatura, lógicamente los agregados
cumplía con las ET, sin embargo el reporte de calidad del
cemento asfaltico arrojo que la mezcla se debería calentar a
menos de 145 ° C, teniendo en consideración que el
cemento asfaltico peruano contenía un exceso de parafina,
lo que hacía que un sobrecalentamiento del asfalto este
envejecía prematuramente.
Esta investigación fue muy importante para la construcción
de los pavimentos asfalticos en caliente y partir de ese
entonces el Ministerio de Transportes exige que tanto el
Fabricante como el Supervisor y el Contratista deberán
presentar los ensayos de viscosidad-temperatura.
El Instituto del Asfalto recomienda una viscosidad del
asfalto de 170±20 centipoise para obtener un excelente
mezclado de fabricación de mezclas asfálticas en caliente y
para la compactación, recomiendan una viscosidad del
asfalto de 280±30 centipoise par obtener una excelente
densificación. Esta viscosidad es conocida como
Viscosidad Dinámica o Absoluta y puede obtenerse de la
cinemática multiplicándola por la densidad a esa
temperatura determinada.
En esta investigación desarrollada se han efectuado los
ensayos con asfaltos de PEN 60-70, y 85-100 que son los
cementos asfalticos más utilizados en el asfaltado de
carreteras en el Perú, sin embargo en este trabajo se
presentan algunos avances logrados hasta elmomento.
Se tomaron muestras procesadas de una carretera que
está Supervisando CESEL SA en la Selva del Perú, donde
se ha utilizado el diseño Marshall aprobado cuyas
características físico mecánicas cumplen con las
especificaciones delMTC.
Cuadro Nº3 Características Marshall del diseño
con cemento asfáltico original
Y=-0,021x +0,259x+1,5642
2,400
2,350
2,300
2,250
2,200
4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00
CEMENTOASFALTICO (%)
Y=0650x - 9,872x + 38,892
10
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00
CEMENTO ASFALTICO (%)
y= 0,241x - 1,785x + 5,7592
y= 0,819x - 9,099x + 40,362
y= -119,903x + 1246,976x - 1890,7852
6,00 18,0
2000
5,50
17,5
1800
5,00
17,0
1600
4,50
16,5
1400
4,00
16,0
1200
3,50
15,5
1000
3,00
15,0
800
2,50
14,5
600
2,00
4,00 4,00
4,00
4,50 4,50
4,50
5,00 5,00
5,00
5,50 5,50
5,50
6,00 6,00
6,00
6,50 6,50
6,50
7,00 7,00
7,00
7,50 7,50
7,50
8,00
8,00
CEMENTOASFALTICO (%) CEMENTO ASFALTICO (%)
CEMENTOASFALTICO (%)
OPTIMOCONTENIDOC.A(%) 5,9 -
PESOUNITARIO(gr/cm3 ) 2,349 -
VACIOS(%) 3.3 3-5
V.M.A (%) 15.2 MIN1
V. LLENADOS C.A(%) 78.4 -
FLUJO( mm) 3.6 2-4
ESTABILIDAD(kg) 1293 MIN8
INDICEDERIGIDEZ ( kg/cm) 3.531 -
ESTABILIDADRETENIDA(%) 98.7 MIN8
RESULTADOS ESPECIF
Fuente: CESEL S:A
Diseños de las mezclas asfálticas
Sustentables
Para efectuar el diseño de una MezclaAsfáltica Sustentable
era necesario conocer primero los aditivos químicos que
generan este cambio en el cemento asfaltico, es decir que
reduzcan los valores de la viscosidad, en tal sentido se
recurrió al mercado internacional y se determinaron una
gama de aditivos químicos entre los más comunes se
presentan en elCuadro N.2
Cuadro Nº2 Principales productos utilizados en las WMA
COMPAÑÍA QUE DISTRIBUYE
ASPHALT PRODUCTION
Pq cORPORATION
AKZO NOBEL
EUROVIA
SHELL
TEACO
SASOL
WAM-Foam y THIOPAVE
PRODUCTO
Rediset WMX
LOW EMISSION
ASPHALT
ASPHA-MIN
EVOTHERM
ADVERA
SASOBIT
Los ensayos de laboratorio para el diseño de las mezclas
sustentables, son los mismos que se utilizan para las
mezclas convencionales: es decir se utiliza el método
Marshall donde se dan parámetros relacionados a la
Resistencia (Estabilidad), Deformaciones plásticas (flujos)
Porcentaje de Vacios, Sensibilidad al agua (Estabilidades
Retenidas), Densidades (Pesos Unitarios), etc, pero
teniendo en cuenta a la hora de fabricar las briquetas
Marshall la temperatura de mezcla obtenida de la Carta
Viscosidad-Temperatura así como la compactación de las
mismas para acercarse lo más posible a las condiciones de
obra, destacándose que los resultados deben ser similares
a los obtenidos con elasfalto sin aditivar.

CuadroNº4ViscosidadTemperatura AsfaltoOriginalvsAsfaltoAditivado
FotoNº1
Características
Granulométricas
del
Aditivo
Utilizado
La foto N° 1 se muestra una de las formas en que el
aditivo está disponible en forma granular como
pequeñas bolitas para la adición directa en la mezcla,
está considerado como un mejorador del flujo de
asfalto durante el proceso de mezclado y en el proceso
de extendido, debido a su capacidad de disminuir la
viscosidad del asfalto, esta disminución de la
viscosidad permite que las temperaturas de trabajo se
disminuyan en 20 a 30°C, este producto es
completamente soluble en el asfalto a temperaturas de
120°C. El punto de inflamación es de 285°C y su
densidad a 25°C es de 0.9g/cm
3
Para determinar las bondades del aditivo se efectuó el
ensayo de Carta Viscosidad-Temperatura con el asfalto
virgen y con el asfalto aditivado, en el Gráfico N 4 se puede
apreciar la disminución de la viscosidad del betún con
aditivo respecto a un PEN 60-70 convencional. Se observa
que a partir de 100ºC hay un cambio de tendencia en la
curva de viscosidad, gracias al cual podemos trabajar la
mezcla a temperaturas más bajas.
128 144 °C
132 152
Para la fabricación de la mezcla asfáltica, del grafico
podemos apreciar que la temperatura de aplicación para el
asfalto natural es de 152°C y con el 0.5% aditivo se reduce a
132°C obtiendose una reducción de 20°C, así mismo con
relación a la compactación con el asfalto normal se obtiene
una temperatura de aplicación de 144°C y con el asfalto
aditivado se reduce a 128°C, lográndose una disminución
de 16°C.
En consecuencia podemos afirmar que los resultados
obtenidos de la aplicación de las mezclas asfálticas
sustentable a nivel de laboratorio son aplicables a los
asfaltos que se producen en el Perú, ahora resta aplicar un
tramo de prueba con el fin de verificar las características de
la mezcla puesta en servicio.
Cabe agregar que a diferencia de los cementos asfalticos
producidos en EEUU por ejemplo, en donde a un aumento
gradual del aditivo utilizado, la temperatura de mezcla
obtenida es menor, en los cementos asfalticos peruano
Pasa lo contrario, es decir a un aumento gradual del
contenido de aditivo aumenta la temperatura de mezcla,
como una primera premisa se debera a que nuestros
asfaltos tienen un contenido alto de parafina, y como lo que
estamos aumentando al asfalto es un aditivo tipo cera esto
requiere de menor cantidades para lograr su cometido es
decir para llegar a obtener los 170 +- 20 Centipoise de
viscosidad, esto lo podemos corroborar en los Gráficos N° 5
y N°6 que se muestran a continuación.
Para nuestra investigación el aditivo que se utilizó es una
cera (aditivo orgánico), producido por el tratamiento de
carbón caliente con vapor de agua en presencia de un
catalizador. Son ceras de hidrocarburo alifático de cadena
larga con un punto de fusión de baja viscosidad a
temperaturas más altas, más de 98° C (208°F) y alta
viscosidad a temperaturas más bajas.
Gráfico Nº 6 de aditivo - temperatura de mezcla%
Gráfico Nº 5 de aditivo - temperatura de mezcla%

Cuadro N 3 Parámetros Marshall vs Contenido de Aditivo°
Posteriormente se efectuaron trabajos de moldeo de
briquetas Marshall con el 0.5% y 1.0% de aditivo, para
someterlas a los ensayos respectivos con la finalidad de
establecer si hubo variación de los parámetros Marshall
obteniéndose similares resultados en elCuadro N 3.
Estabilidad (Kg) 1,300 1,470 1,430
3.3 3.94.1
3.3 3.33.6
Vicios (%)
Flujo (mm)
Parámetro
Marshall
Asfalto
Natural
Asfalto 0.5
Aditivo
% Asfalto 0.1
Aditivo
%
Costo/Beneficio
Adicionar el Aditivo para la fabricación de WMA incrementa
elcosto aproximadamente de US$ 3 a 5/ton
El consumo de combustible se reduce de 1.4 galones de
Diesel por tonelada para producir Mezcla Asfáltica
convencional a 1.0 galones por tonelada para producir
MezclasAsfálticas Tibias.
Esta variación muestra el interés tanto económico como
medioambiental de reducir, hasta donde sea posible, las
temperaturas de fabricación, mientras las condiciones de
puesta en obra y el comportamiento en servicio de las
mezclas bituminosas no se vean afectados.
Sin embargo, el más importante beneficio se da que con la
reducción de la temperatura de producción de mezcla
asfáltica convencional, con la reducción de 5% de gases
que causan el calentamiento global tales como el Dióxido
de carbono, Gas Metano y Oxido Nitroso estaríamos
cumpliendo como País el Protocolo de Kyoto, tal como se
puede ver en elcuadro N°4.
CONCLUSIONES
Todas las tecnologías de mezclas sustentables (Warm
Mix Asphalt) se basan en obtener la viscosidad del
asfalto para elaborar la mezcla (170 Centipoises) y para
compactar (280 Centipoise) a la más baja temperatura
posible, pero cuidando en no afectar las propiedades
reologicas de la mezcla en servicio.
Las tecnologías de mezclas sustentables respetan
todas las especificaciones del método de diseño de las
mezclas asfálticas, únicamente varían la viscosidad del
asfalto a las temperaturas entre 100 y 150°C.
Al tener que calentar menos el asfalto para elaborar la
mezcla asfáltica ahorramos el consumo de combustible
reduciendo las emisiones de diversos gases, siendo el
principal el Dióxido de Carbono que es el responsable
del calentamiento global.
Al reducir la temperatura de mezcla y por ende al
cemento asfaltico, se obtiene un beneficio al reducir su
oxidación alargando el periodo de vida en servicio.
Reducción de los humos azules (componentes volátiles
orgánicos) generados en la colocación de las mezclas
asfálticas en caliente, con los cuales los trabajadores
aspiran menos cantidades de los mismos.
Facilidad para compactar empleando menos esfuerzos
(menor consumo de combustible de la maquinaria) y
menor temperatura obteniendo valores de densidades
muy cercanos a la densidad de diseño, lo cual ocasiona
que obtengamos mezclas asfálticas de alto
desempeño.
Adecuado comportamiento para que la mezcla asfáltica
sea transportada a grandes distancias de donde es
producida.
Referencias:
Warm Mix Asphalt: European Practice US Department of
Transportation Federal HighwayAdministration.
Warm Mix Asphalt : Best Practices, National Asphalt Pavement
Association.
Evaluation of Sasobit for use in Warm Mix Asphalt, Graham C
Hurley, Brian DProwell, National Center forAsphaltTechnology
A Laboratory Study on CO Emission from Asphalt and its
Reduction with the use of Warm Mix Asphalt, Rajib B Mallick,
John Bergendahl , International Journal of Sustainable
Engineering.
Lucía Miranda Pérez, Mª Elena
Hidalgo Pérez, Eiffage Infraestructuras, XVCILA.
Álvaro
GutiérrezMuñiz Luis Taul Valenzuela Sánchez,XVCILA.
2
Mezclas Bituminosas Fabricadas a Baja Temperatura
Experiencia Española,
Desarrollo de Mezclas Asfálticas Tibias en México,
,
Referencia
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
Alternativa 4
Alternativa 5
Alternativa 6
155
175
165
150
140
130
120
0.363
0.347 36.97
36.57
35.77
34.57
33.77
32.98
32.18
0.00181 0.00%
4.56%
2.28%
-1.14%
-3.42%
-5.71%
-7.99%
0.000706
0.000749
0.000727
0.000695
0.000673
0.000652
0.000630
0.00185
0.00183
0.00180
0.00178
0.00176
0.00174
0.355
0.343
0.335
0.327
0.319
Mezcla T C° Ch4
Co2 N O2 Co2eq
∆/REF
Kg/Tn de mezcla asfáltica en caliente
Fuente: Mezclas Bituminosas fabricadas a baja temperatura experiencia española,
Lucía Miranda, Elena Hidalgo XV CILA.

D
urante los días 13 a 15 de octubre de 2010 tuvo lugar en
Sevilla el 11º Simposio Internacional sobre Pavimentos
de Hormigón.
Se trata de uno de los eventos más importantes a escala
internacional en este tema, con una larga tradición. El primer
Simposio tuvo lugar en París en 1969, y posteriormente ha
venido celebrándose con una periodicidad aproximada de
unos cuatro años.
La organización técnica del Simposio estuvo a cargo del
Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA), el
cual se responsabilizó de llevar a la práctica las directrices de
un Comité Técnico Internacional presidido por el autor del
presente artículo, y del que formaron parte 22 expertos de 12
países. De la organización general se encargaron la
Agrupación de Fabricantes de Cemento de España
(Oficemen) y la Asociación Europea de Pavimentos de
Hormigón (Eupave).
El Simposio contó con el patrocinio del Ministerio de Fomento,
la Junta de Andalucía, la Agrupación de Fabricantes de
Cemento de Andalucía (AFCA), la Sociedad Internacional de
Pavimentos de Hormigón (ISCP) y la Asociación Mundial de
Carreteras (PIARC).
El Simposio puede considerarse un éxito, puesto que, a pesar
del difícil contexto económico, se presentaron 112
comunicaciones de 27 países, y se contó con 540 participantes
de 37 países de todo el mundo. Ello ha confirmado su carácter
de foro internacional de intercambio de experiencias y
conocimientos.
El Simposio se desarrolló en 14 sesiones técnicas, divididas en
5 temas generales:
Una característica que ha diferenciado esta edición del
Simposio con respecto a las anteriores ha sido el gran número
de ponencias (75) presentadas oralmente. Para ello fué
necesario celebrar sesiones paralelas.
Una primera sesión general estuvo dedicada a presentar de
forma resumida los 5 temas indicados anteriormente, a fin de
proporcionar a los participantes una visión general del
Simposio y ayudarles a elegir aquellas presentaciones que les
resultasen de mayorinterés.
PAVIMENTOSDEHORMIGÓN
Arq. David Ramos López
Viceministro de Urbanismo y Vivienda.
La Respuesta a los Nuevos desafíos (*)
Conclusiones
3Autopista Sevilla Cádiz,
abierta al tráfico en 1971. Una
parte importante de los
pavimentos de hormigón
originales de la misma se
encuentra todavía en servicio,
con un mantenimiento mínimo.
Otra parte ha sido recubierta
con mezcla bituminosa, pero no
por fallos en sí del pavimento,
sino para mejorar la regularidad
s u p er fi ci al , q u e h a b ía
empeorado por asientos de la
explanada (la autopista
atraviesa zonas de marisma o
con suelos plásticos) .
Diseño, Planificación y Evaluación
Construcción sostenible
Aplicaciones alternativas y especiales
Tratamiento y reciclado de materiales para
infraestructuras del transporte
Técnicas para un correcto mantenimiento,
reparación y rehabilitación
El Simposio se completó con unas visitas técnicas a las
siguientes obras:
Autopista Sevilla - Cádiz
3
3
Variante de Marchena y pavimento polifuncional en Écija.
Son dos obras ejecutadas recientemente, pero que
presentan, entre otros aspectos de interés, la particularidad
de depender respectivamente de una Administración
autonómica (Junta deAndalucía) y otra local (Ayuntamiento
de Écija) y haber sido ejecutadas por contratistas de tamaño
mediano.
Carretera de acceso a la Punta del Sebo (Huelva). Se trata
de un tramo de la principal vía de servicio del puerto de
Huelva, conectando los muelles interiores del mismo con el
puerto exterior. El pavimento de hormigón de la carretera se
construyó en 1978, como refuerzo de un pavimento
bituminoso que se había degradado muy rápidamente. A
pesar del intenso tráfico que soporta, se encuentra todavía
en muy buen estado, habiendo sido necesario reparar
solamenteun 2%de las losas.
Todas las comunicaciones aceptadas contienen
información útil y detallada. Por ello no es posible
resumirlas en este limitado espacio, pero sí pueden
extraerse algunas conclusionesgenerales:
Se ha confirmado de nuevo que los pavimentos de
hormigón,
3
3
tienen una larga vida de servicio con una
conservación mínima. Se presentaron varias
comunicaciones tratando de casos reales, y los
participantes tuvieron la oportunidad de circular por una
autopistacercana alos 40años bajo tráfico.
si están correctamente proyectados y
construidos,
Especial
D
urante los días 13 a 15 de octubre de 2010 tuvo lugar en
Sevilla el 11º Simposio Internacional sobre Pavimentos
de Hormigón.
Se trata de uno de los eventos más importantes a escala
internacional en este tema, con una larga tradición. El primer
Simposio tuvo lugar en París en 1969, y posteriormente ha
venido celebrándose con una periodicidad aproximada de
unos cuatro años.
La organización técnica del Simposio estuvo a cargo del
Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA), el
cual se responsabilizó de llevar a la práctica las directrices de
un Comité Técnico Internacional presidido por el autor del
presente artículo, y del que formaron parte 22 expertos de 12
países. De la organización general se encargaron la
Agrupación de Fabricantes de Cemento de España
(Oficemen) y la Asociación Europea de Pavimentos de
Hormigón (Eupave).
El Simposio contó con el patrocinio del Ministerio de Fomento,
la Junta de Andalucía, la Agrupación de Fabricantes de
Cemento de Andalucía (AFCA), la Sociedad Internacional de
Pavimentos de Hormigón (ISCP) y la Asociación Mundial de
Carreteras (PIARC).
El Simposio puede considerarse un éxito, puesto que, a pesar
del difícil contexto económico, se presentaron 112
comunicaciones de 27 países, y se contó con 540 participantes
de 37 países de todo el mundo. Ello ha confirmado su carácter
de foro internacional de intercambio de experiencias y
conocimientos.
El Simposio se desarrolló en 14 sesiones técnicas, divididas en
5 temas generales:
Una característica que ha diferenciado esta edición del
Simposio con respecto a las anteriores ha sido el gran número
de ponencias (75) presentadas oralmente. Para ello fué
necesario celebrar sesiones paralelas.
Una primera sesión general estuvo dedicada a presentar de
forma resumida los 5 temas indicados anteriormente, a fin de
proporcionar a los participantes una visión general del
Simposio y ayudarles a elegir aquellas presentaciones que les
resultasen de mayorinterés.
La Respuesta a los Nuevos desafíos (*)La Respuesta a los Nuevos desafíos (*)
ConclusionesConclusiones
3Autopista Sevilla Cádiz,
abierta al tráfico en 1971. Una
parte importante de los
originales de la misma se
encuentra todavía en servicio,
con un mantenimiento mínimo.
Otra parte ha sido recubierta
con mezcla bituminosa, pero no
por fallos en sí del pavimento,
sino para mejorar la regularidad
s u p er fi ci al , q u e h a b ía
empeorado por asientos de la
explanada (la autopista
atraviesa zonas de marisma o
con suelos plásticos) .
Diseño, Planificación y Evaluación
Construcción sostenible
Aplicaciones alternativas y especiales
Tratamiento y reciclado de materiales para
infraestructuras del transporte
Técnicas para un correcto mantenimiento,
reparación y rehabilitación
El Simposio se completó con unas visitas técnicas a las
siguientes obras:
Autopista Sevilla - Cádiz
3
3
Variante de Marchena y pavimento polifuncional en Écija.
Son dos obras ejecutadas recientemente, pero que
presentan, entre otros aspectos de interés, la particularidad
de depender respectivamente de una Administración
autonómica (Junta deAndalucía) y otra local (Ayuntamiento
de Écija) y haber sido ejecutadas por contratistas de tamaño
mediano.
Carretera de acceso a la Punta del Sebo (Huelva). Se trata
de un tramo de la principal vía de servicio del puerto de
Huelva, conectando los muelles interiores del mismo con el
puerto exterior. El pavimento de hormigón de la carretera se
construyó en 1978, como refuerzo de un pavimento
bituminoso que se había degradado muy rápidamente. A
pesar del intenso tráfico que soporta, se encuentra todavía
en muy buen estado, habiendo sido necesario reparar
solamenteun 2%de las losas.
Todas las comunicaciones aceptadas contienen
información útil y detallada. Por ello no es posible
resumirlas en este limitado espacio, pero sí pueden
extraerse algunas conclusionesgenerales:
Se ha confirmado de nuevo que los pavimentos de
hormigón,
3
3
tienen una larga vida de servicio con una
conservación mínima. Se presentaron varias
comunicaciones tratando de casos reales, y los
participantes tuvieron la oportunidad de circular por una
autopistacercana alos 40años bajo tráfico.
si están correctamente proyectados y
construidos,
EspecialEspecial

INFRAESTRUCTURA VIAL
Especial: Pavimentos de Hormigón : La Respuesta a los Nuevos DesafíosEspecial: Pavimentos de Hormigón : La Respuesta a los Nuevos Desafíos
es de 50 a 100 veces superior que el debido a las operaciones
de construcción y conservación. Por ello, la reducción mayor y
más eficaz en el impacto está asociada a una disminución de
consumo de carburante. Numerosos estudios han mostrado ya
el efecto positivo de los pavimentos de hormigón a este
respecto. Algunos ensayos llevados a cabo en Suecia dieron
como resultado diferencias del 1,1% con un coche y del 6,7%
con un camión. Estos valores son similares a los obtenidos
previamente en Canadá y otros países. El mayor consumo de
combustible en los pavimentos bituminosos se atribuye a su
mayor resistencia a la rodadura, lo cual ha sido confirmado en
un estudio llevado a cabo en Japón.
, en donde deben considerarse muchos factores.
Los programas de ordenador preparados especialmente
para ayudar tanto a los proyectistas como a los decisores en
el empleo de modelos de sostenibilidad pueden ser una
herramienta valiosa. Uno de estos modelos, así como el
software asociado al mismo desarrollado en Holanda,
fueron presentados en el Simposio.
mas frecuentemente
para obtener una adecuada resistencia a las heladas. Sin
embargo un exceso de aire ocluido debido a un mezclado
incorrecto puede dar lugar a un hormigón con una
resistencia mecánica baja. A partir de un estudio llevado a
cabo en Alemania sobre los mecanismos de actuación de
diferentes aireantes, se han formulado distintas
recomendaciones prácticas para evitar este problema. En
Rusia se ha desarrollado un nuevo método para estimar el
denominado factor de espaciamiento, otro parámetro clave
para obtener hormigones resistentes a las heladas. Los
autores indican que dicho método se pueden aplicar
fácilmente utilizando equipos normales que pueden
encontrarse en todos los laboratorios de carreteras. Se
dispone asimismo de varios métodos para estimar la
resistencia a las heladas, basados en ensayos llevados a
cabo sobre probetas. Sin embargo, en un estudio
comparativo llevado a cabo en Bélgica se ha concluido que
algunos de dichos métodos necesitan una redacción mas
precisa para evitar discrepancias en su interpretación. Por
otra parte la dispersión de los resultados fue importante.
de resistencia al deslizamiento. Se dispone de varias
opciones. En la actualidad la mas eficaz es el empleo de
texturas de árido visto con un tamaño máximo de árido
pequeño (6 8 mm) y un hormigón de gran calidad. Se
dispone de una larga y positiva experiencia en esta técnica
en países comoAustria y Bélgica.
del pavimento en
dos capas.
3
3
3
3
De cualquier forma, la sostenibilidad
En las regiones con inviernos severos,
Es posible obtener niveles sonoros reducidos en los
Las texturas de árido visto están asociadas
frecuentemente
es un tema muy
complejo
el empleo de
aireantes es la medida adoptada
con la construcción
sin sacrificar sus características
3Sin embargo, se ha insistido en el hecho de
que, a lo largo de una vida de servicio de 30
años, el impacto medioambiental provocado
3Tres tipos de pavimentos de
pavimentos de hormigón en
masa sin pasadores, pavimentos de hormigón en
masa con pasadores y pavimentos continuos de
hormigón armado. Todos ellos han presentado
buenos resultados alargo plazo.
hormigón son
predominantes:
3Esta durabilidad es una prueba clara de que,
los materiales y las
técnicas de construcción, los pavimentos de hormigón
constituyen una tecnología muy consolidada. Sin embargo,
la distancia entre juntas es todavía un tema sometido a
debate. El acortamiento de las losas disminuye las
tensiones debidas a los cambios tanto de temperatura
como de humedad, y podría traducirse en una reducción de
los espesores. En algunas carreteras latinoamericanas se
han dispuesto losas relativamente delgadas con una
longitud no superior a 2,4 m; pero todavía no ha transcurrido
un tiempo suficiente para permitir evaluar de forma precisa
el comportamiento deeste tipode pavimentos.
en lo que
se refiere al proyecto de espesores,
3La durabilidad debe obtenerse cumpliendo también
criterios de construcción sostenible.Algunos factores
que favorecen la sostenibilidad de los pavimentos de
hormigón son:
-Empleo decementos con adiciones activas.
-Utilización de materiales reciclados procedentes de
pavimentos existentes,tanto rígidos como flexibles.
-Empleo demateriales con especificaciones técnicas muy
exigentes, y por tantoescasos,solamenteallí dondese
necesitan realmente(por ejemplo:áridos resistentes al
desgaste únicamente en la parte superior del pavimento).
Construcción
de pavimento
en dos capas,
la inferior con
áridos recicla-
dos y la supe-
rior con áridos
nuevos resis-
tentes al
desgaste
El Pavimento con losas cortas

En la inferior se pueden utilizar áridos con unas
características notan exigentes comolas dela capa
superior, e incluso áridos resultantes de la demolición
de antiguos pavimentos. Dicha construcción en dos
capas es una técnica de la que se tiene un amplio dominio y
que puede utilizarse incluso en obras con restricciones
importantes de espacio, comoes el casode los túneles.
Construcción de pavimento de hormigón en dos
capas y textura de árido visto.
Evolución de la resistencia a comprensión de
un hormigón de apertura rápida al tráfico.
Refuerzo de pavimento bituminoso mediante
un pavimento de hormigón
3
3
3
3
En las autopistas y carreteras principales,
Un pavimento de larga vida requiere
Todos los pavimentos necesitan de cuando en
Se dispone de cementos ultra-rápidos
periódicamente
para programa las operaciones de conservación. El
deflectómetro de impacto (FWD) se utiliza con frecuencia
para evaluar su capacidad de soporte, junto con algunos
dispositivos diseñados específicamente para los
pavimentos de hormigón, como el denominado
"Faultimeter" para medir escalonamientos en las juntas.
Debe prestarse una atención especial a la influencia de los
gradientes de temperatura y/o humedad al analizar los
resultados de este tipo demedidas.
A este
respecto, se tiene una positiva experiencia en España con
el empleo de subbases de hormigón magro vibrado. En
otros países en donde se utilizan abundantemente sales
fundentes se prefiere utilizar materiales tratados con
cemento protegidos bien con una capa de mezcla
bituminosa de poco espesor o bien con un geotextil no tejido
resistente a los álcalis.
,
si bien su frecuencia es muy baja en los pavimentos de
hormigón proyectados, construidos y gestionados
correctamente. Se dispone de técnicas de reparaciones
eficaces. A este respecto, se informó de algunas
reparaciones de grietas longitudinales debidas a cambios
de humedad en la explanada todavía en buen estado
después de más de 20 años.
unas
pocas horas. Se puede utilizar también losas prefabricadas
para reparaciones provisionales.
los
pavimentos deben ser inspeccionados
estar apoyado
uniformemente un una subbase no erosionable.
cuando
algunas actuaciones de reparación o de rehabilitación
que permiten
abrir al tráfico las losas reparadas en solamente
3En caso de que se precise una reparación estructural, es
posible reforzar un pavimento de hormigón existente con otro
pavimento de hormigón. Asimismo debe destacarse que los
refuerzos con hormigón se utilizan cada vez más sobre
pavimentos bituminosos, una técnica a la que se denomina
habitualmente "whitetopping". Hay varias posibilidades:
refuerzos gruesos o, si el pavimento existente se encuentra
en buen estado, refuerzos ultradelgados adheridos. En el
caso de pavimentos bituminosos nuevos se están llevando a
cabo ensayos para estudiar las posibilidades de aplicar
capas de rodadura formadas por morteros de prestaciones
altas o muy altas, en los cuales pueden incrustarse áridos
duros resistentes al desgaste. Se presentaron varios
ejemplos de "whitetopping", construidos en algunos casos
para evitar los problemas causados por pavimentos
bituminosos envejecidos, en los que la aplicación de
sucesivos refuerzos con mezclas bituminosas no se ha
revelado como una solución eficaz. Si no es posible modifica
las cotas de los elementos adyacentes, otra posibilidad es
demoler total o parcialmente el pavimento existente y
sustituirlo por uno de hormigón. Un ejemplo notable es el del
anillo interior de Ciudad de México, una obra con una
longitud de 42 km y un ancho entre 35 y 49 m, por la que
circulan diariamente más de 110.000 vehículos.

3Las glorietas constituyen otros puntos en las redes de
carreteras y calles en donde son frecuentes los deterioros d
los pavimentos.En muchos países europeos se recurre cada
vez más a la construcción de las mismas en las
intersecciones importantes, porque permiten un tráfico más
seguro y continuado que el de otras alternativas. El tráfico
pesado en las glorietas produce elevadas tensiones en el
pavimento, como resultado tanto de las fuerzas centrifugas y
los esfuerzos de frenado como de las sobrecargas de las
ruedas exteriores de los vehículos al inclinarse. Algunos
efectos de estas tensiones, tales como la formación de
roderas, los desplazamientos laterales de la capa de
rodadura, las pérdidas de áridos en la superficie o las grietas
pueden evitarse si se utiliza un pavimento de hormigón. Hay
que indicar además que las reparaciones asociadas a dicho
problemas son en general muy difíciles de llevar a cabo
debido al intenso tráfico. Suiza, Austria, Holanda, Francia y
Bélgica son algunos de los países donde esta solución se
utiliza con frecuencia. En el último de ellos el primer
pavimento dehormigón en unaglorieta se abrió al tráficoen
1995,y se encuentra todavía en servicio.
Glorieta
con
pavimento
de
hormigón
Carril bus con pavimento de hormigón
épocas lluviosas, pueden perjudicar a los sistemas
De guiado óptico y obstaculizar el acceso de los
pasajeros, especialmente si se utilizan sillas de
ruedas. Los pavimentos de hormigón son la forma
más segura deevitar las roderas.
Por otra parte, debido a su durabilidad, pueden
reducirse al mínimo las restricciones a las
operaciones de los autobus esprovocadas por
las obras de conservación. Durante el Simposio se
presentaron varios ejemplos decarriles bus en
Holanda, Bélgica, Francia y España.
3El ensanche de una carretera existentees una
de las opciones para mejorar la movilidad.Una
solución adecuada, tanto técnica como
económicamente, para ampliar una calzada con
pavimento bituminoso es añadir un nuevo carril derecho y un
arcén con pavimento de hormigón.La experiencia en países
como Alemania, Bélgica y Holanda es positiva y muestra que
no son necesarias medidas especiales en la unión de los
pavimentos de hormigón con los pavimentos bituminosos
existentes.
3
3
3
La conversión de un pavimento oscuro (mezcla
bituminosa en uno más claro (hormigón)
Mediante el empleo de una nueva generación de
cementos con dióxido de titanio (TiO )
Las ciudades de todo el mundo se están enfrentando
problemas cada vez mayores
2
Se constata una tendencia creciente hacia
el empleo de superficies reflectantes claras en las ciudades,
tanto en las cubiertas de los edificios como en los
pavimentos, para reducir la cantidad de energía que se
necesita para enfria los ambientes urbanos, cuya
temperatura puede verse aumentada por el efecto de la isla
de calor. Por otra parte, los pavimentos claros disminuyen
de manera significativa la cantidad de energía que se
necesita para la iluminación de los viales durante la noche,
reducen el efecto invernadero y contribuyen al enfriamiento
global, al disminuir la cantidad de radiación solar absorbida
por la superficie de la Tierra. Se pueden obtener superficies
claras incluso si se utilizan áridos oscuros.
que disminuyen la contaminación.
Los óxidos de nitrógeno más perjudiciales, especialmente
el NO , se absorben a través de un fenómeno de
óxidoreducción que genera una fotocatálisis. Se han
obtenido resultados prometedore tanto con pavimentos
hormigonados in situ comocon adoquines prefabricados.
al igual que las carreteras de
acceso las mismas. En los países densamente poblados est
fenómeno se produce también en las carreteras conectand
las ciudades. Los carriles reservados al transporte públic
puede garantizar al pasajero tanto el tiempo de
desplazamiento como la hora de llegada. En estas obras son
un tema importante las roderas asociadas con el tráfico
canalizado, puesto que además de los problemas de
estabilidad de vehículos y del riesgo de hidroplaneo en
2
presenta
varias ventajas.
es posible
construir pavimentos
de congestión en sus
Centros y áreassuburbanas,
Ensanche de autopistas mediante la adición de un
carril y de un arcén con pavimento de hormigón.

Revista ing civil sobre sistemicos 780 08 2011

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