ALCANCE
El estadístico análisis de la varianza de un factor (ANOVA) permite determinar si dos o más grupos son iguales, si dos o más metodologías arrojan resultados similares o si dos o más conjuntos de observaciones son parecidos. Según Boque, Ricard; Maroto, Alicia, la ANOVA también puede utilizarse en situaciones donde ambas fuentes de variación son aleatorias, puede utilizarse para comparar entre si las medías de los resultados, obtenidos por diversas metodologías, análisis o pruebas, etc.
Uno de los paquetes estadísticos que permiten ejecutar rápidamente los cálculos del ANOVA es el programa SSPS (The Social and Sensory Processing Study), a su vez también en el Microsoft Excel los cuales nos determinan de manera precisa los resultados obtenidos.
RESULTADOS OBTENIDOS
A continuación, se empleará el análisis de la varianza de un factor empleando tanto el paquete estadístico SSPS y Microsoft Excel para determinar si el análisis esclerométrico y el análisis de extracción de testigos por diamantina arrojaron resultados similares o diferentes estadísticamente:
RESULTADOS OBTENIDOS EN EL PAQUETE ESTADÍSTICO SSPS
AE = Análisis de la resistencia obtenido por el método Esclerométrico
~ 61 ~
Tabla N°18. Resultados Descriptivos Obtenidos con el SSPS
Descriptivos Resistencia N Media Desviación estándar Error estándar
95% del intervalo de confianza para la media
Mínimo Máximo
Límite inferior Límite superior
AE 21 181,7143 12,99286 2,83527 175,8000 187,6286 161,00 201,00
AD 15 194,6067 24,80451 6,40450 180,8704 208,3429 160,40 250,40
Total 36 187,0861 19,59908 3,26651 180,4547 193,7175 160,40 250,40
Fuente: SSPS
Tabla N°19. ANOVA de un Factor Obtenido con el SSPS, (2016).
ANOVA Resistencia Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. Entre grupos 1454,368 1 1454,368 4,124 ,050 Dentro de grupos 11989,975 34 352,646 Total 13444,343 35 Fuente: SSPS, (2016).
RESULTADOS OBTENIDOS EN MICROSOFT EXCEL
AE = Análisis de la resistencia obtenido por el método Esclerométrico
AD = Análisis de la resistencia obtenida por la extracción de testigos con Diamantina Tabla N°20. Resultados Descriptivos Obtenidos en Microsoft Excel
RESUMEN
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
AE 21 3816 181.7142857 168.8142857
AD 15 2919.1 194.6066667 615.2635238
Fuente: Microsoft Excel, (2016).
Tabla N°21. ANOVA de un Factor Obtenido en Microsoft Excel Análisis de Varianza Origen de las variaciones Suma de cuadrados Grados de libertad Promedio de los cuadrados F Probabilidad
Valor crítico para F Entre grupos 1454.368008 1 1454.368008 4.124154727 0.050153925 4.130017746 Dentro de los grupos 11989.97505 34 352.6463249 Total 13444.34306 35
~ 62 ~
Tanto en la tabla N°19 y N°21, se analiza de manera directa los resultados estadísticos, con un nivel de significancia de 0.050 en el paquete estadístico SSPS y de 0.050153925 en Microsoft Excel, valor mayor a 0.05 de significancia, por lo que se indica que no existe diferencias estadísticamente significativas entre el empleo del análisis de extracción de testigos por diamantina y el empleo del análisis esclerométrico, a un nivel de confianza del 95%.
𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 = 0.050153925 > 0.05 = 𝑁. 𝑆.
Se concluye diciendo que el promedio de resistencia en los ensayos es igual estadísticamente, con un 95% de confiabilidad.
PRUEBA TUKEY
HSD = Diferencia Honestamente Significativa Mse = Cuadrado del error medio
Ecuación N°05. Determinación de la Diferencia Honestamente Significativa 𝐻𝐷𝑆 = 𝑀𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑥 (𝑀𝑠𝑒
𝑛 ) 1/2
Tabla N°22. Cálculo de la Diferencia Honestamente Significativa
HSD= 12.92457527
Multiplicador= 2.92
Mse= 352.6463249
n= 18
Fuente: Elaboración Propia, (2016).
El promedio de la resistencia en el análisis esclerométrico fue de: 181.7142857 El promedio de la resistencia en el análisis de extracción de testigos por
diamantina fue de: 194.6066667
Tabla N°23. Diferencia de Promedios entre AE y AD
AE AD
AE -12.89238095
AD 12.89238095
Fuente: Elaboración Propia, (2016).
~ 63 ~
La tabla N°23, se muestra la diferencia de los promedios entre el análisis esclerométrico y el análisis de extracción de testigos por diamantina el cual resulta 12.89238095, el cual dicho valor es menor que la diferencia honestamente significativa (HSD) con 12.92457527, lo que implica que no hay diferencia entre la resistencia del pavimento del análisis esclerométrico y la resistencia del pavimento del análisis de extracción de testigos por diamantina.
Figura N°17. Resistencia Alcanzada entre AE y AD
Fuente: Elaboración Propia, (2016).
En la figura N°17, se muestra la resistencia alcanzada en cada una de las metodologías empleadas para el análisis de la resistencia del pavimento rígido evaluado, tanto el análisis esclerométrico (AE) y el análisis de extracción de testigos diamantinos (AD), se observa que la resistencia alcanzada por AE es de 181.71 kg/𝒄𝒎𝟐 el cual representa el 87% de la resistencia del diseño del pavimento; mientras que el AD obtuvo una resistencia de 194.61 kg/𝒄𝒎𝟐 que representa un 93% de la resistencia del diseño del pavimento; teniendo una diferencia entre ambos métodos empleados de 12.9 un. lo cual estadísticamente con un nivel de significancia de 0.05 la resistencia alcanzada por ambos métodos es igual con un 95% de confiabilidad. 181.71 194.61 210 210 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 AE AD R e si st e n cia d e l P av im e n to Análisis Empleado f'c Alcanzado (kg/cm2) f'c de Diseño (210 Kg/cm2)
~ 64 ~
~ 65 ~
CONCLUSIONES
Después de haber realizado la evaluación del estado actual de la superficie del pavimento rígido existente en el Jr. de la Amistad de la urbanización TEPRO del centro poblado de Salcedo, se llega a concluir lo siguiente:
➢ El presente trabajo de investigación concluye diciendo que el pavimento rígido existente en el Jr. de la Amistad de la urbanización TEPRO del centro poblado de Salcedo, posee un índice de integridad estructural de “Bueno” el cual aún entrega un manejo adecuado y muestra poco signo de deterioro superficial, destacando fallas en el pavimento como descascaramiento de junta, descascaramiento de esquina y también pulimento de agregados los cuales poseen una severidad baja, sin embargo presenta una baja resistencia respecto al de diseño (210 Kg/𝑐𝑚2) el cual puede conducir posteriormente al deterioro de la vía.
➢ El índice promedio de condición del pavimento existente en el jirón de la Amistad de la urbanización TEPRO del centro poblado de Salcedo es de 68.15 como se aprecia en la tabla N°21, el valor alcanzado se encuentra en un rango de 70 a 55 y por ende posee una clasificación según la evaluación del PCI de estado de conservación “Bueno”.
➢ La resistencia alcanzada del pavimento existente en el Jr. de la Amistad de la urbanización TEPRO del centro poblado de Salcedo, según la aplicación del análisis con esclerómetro y la extracción de testigos diamantinos fue:
- El análisis con esclerómetro indica que la resistencia promedio alcanzado por el pavimento rígido fue de 181.71 Kg/𝑐𝑚2 el cual representa un 87% de la resistencia de diseño del pavimento que es de 210 Kg/𝑐𝑚2.
- Por otro lado, la evaluación de extracción de testigos diamantinos indica que la resistencia promedio obtenido por el pavimento evaluado fue de 194.61 Kg/𝑐𝑚2 el cual representa un 93% de la resistencia de diseño del pavimento que ya mencionado anteriormente es de 210 Kg/𝑐𝑚2.
➢ El método más efectivo en la determinación de la resistencia del pavimento existente en el Jr. de la Amistad de la urbanización TEPRO del centro poblado
~ 66 ~
de Salcedo, entre la utilización del análisis con esclerómetro o la extracción de testigos por diamantina es este último (extracción de testigos por diamantina) debido a que hace uso del ensayo de resistencia a la compresión del concreto el cual nos determina la resistencia de la probeta cilíndrica de concreto, cabe destacar que este método de evaluación es destructivo a comparación del análisis con esclerómetro el cual es un método de evaluación no destructivo y por ende el resultado obtenido en este método se aproxima, mas no es efectivo ni preciso, sin embargo según el análisis de la varianza de un factor (ANOVA) nos dice que no existe diferencias estadísticamente significativas.
~ 67 ~
~ 68 ~
RECOMENDACIONES
➢ Realizar la evaluación de la vía y analizar el tipo de severidad de los distintos deterioros en nuevos estudios, para realizar un mantenimiento y así poder asegurar el tiempo de vida útil del pavimento.
➢ Se recomienda realizar un estudio similar en otro periodo de tiempo para las distintas calles del centro poblado de Salcedo, y así poder determinar el estado en el que se encuentran.
➢ Proceder con el sellado de las juntas por medio de componente compresibles (material de silicón) para impedir la filtración de agua y otro tipo de elementos incompresibles.
➢ Se recomienda utilizar para el análisis esclerométrico un martillo digital por ser más actualizado (Silver Schmidt - Proceq), donde la certeza y la confiabilidad en las pruebas de ensayo están íntimamente relacionadas en comparación con las pruebas de compresión.
➢ Se recomienda que el martillo empleado para el análisis con el esclerómetro este bien calibrado y que la persona encargada de realizar dichas pruebas debe ser bien explicada y que realice los procedimientos adecuados, lo cual evitara la aparición de valores de rebote alejados de la realidad.
➢ Se recomienda para la vía el no tránsito de vehículos pesados debido a la baja resistencia del pavimento respecto a lo que especifica el expediente técnico del proyecto.
➢ Realizar un análisis de prueba de laboratorio para el suelo que se encuentra en la zona de estudio, para que así se verifique si dichos suelos son adecuados para la estructura del pavimento o si se requiere de otro tipo de suelos con propiedades deseables.
~ 69 ~
➢ Incluir en los nuevos estudios otros métodos de evaluación del pavimento como: ensayos de ultrasonido, inspección por líquidos penetrantes, análisis de vibraciones y análisis de ruido, entre otros.
~ 70 ~
~ 71 ~
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~ 74 ~
~ 75 ~
ANEXO 1
~ 76 ~ ANEXO N°01. Mapa de Ubicación
Mapa del Departamento de Puno
Mapa de la Provincia de Puno
~ 77 ~
ANEXO 2
Tablas y Curvas de los Valores
Deducidos
~ 78 ~ ANEXO N°02. Curvas de Valores Deducidos
ANEXO N°2.1 Curva de Valor Deducido: Blowup / Buckling
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.2 Curva de Valor Deducido: Grieta de Esquina
~ 79 ~
ANEXO N°2.3 Curva de Valor Deducido: Losa Dividida
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.4 Curva de Valor Deducido: Grieta de Durabilidad “D”
~ 80 ~
ANEXO N°2.5 Curva de Valor Deducido: Escala
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.6 Curva de Valor Deducido: Sello de Junta
~ 81 ~
ANEXO N°2.7 Curva de Valor Deducido: Desnivel Carril / Berma
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.8 Curva de Valor Deducido: Grietas Lineales
~ 82 ~
ANEXO N°2.9 Curva de Valor Deducido: Parcheo Grande
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.10 Curva de Valor Deducido: Parcheo Pequeño
~ 83 ~
ANEXO N°2.11 Curva de Valor Deducido: Pulimento de Agregados
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.12 Curva de Valor Deducido: Popouts
~ 84 ~
ANEXO N°2.13 Curva de Valor Deducido: Bombeo
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.14 Curva de Valor Deducido: Punzonamiento
~ 85 ~
ANEXO N°2.15 Curva de Valor Deducido: Cruce de Vía Férrea
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.16 Curva de Valor Deducido: Desconchamiento / Mapa de Grietas / Craquelado
~ 86 ~
ANEXO N°2.17 Curva de Valor Deducido: Grietas de Retracción
Fuente: Headquarters, Department of the Army, (1982) Technical Manual Pavement Maintenance Management
ANEXO N°2.18 Curva de Valor Deducido: Descascaramiento de Esquina
~ 87 ~
ANEXO N°2.19 Curva de Valor Deducido: Descascaramiento de Junta
~ 88 ~
ANEXO N°2.20 Curva de Corrección correspondiente a Pavimentos Rígidos (Concreto)
~ 89 ~
ANEXO N°2.21 Valores Críticos para la Prueba de Tukey
~ 90 ~
~ 91 ~
~ 92 ~
~ 93 ~
ANEXO 3
Ficha Técnica de la Aplicación de
Índice de Condición del Pavimento
~ 94 ~
ANEXO N°03. Ficha Técnica de la Aplicación de Índice de Condición del Pavimento
ANEXO N°3.1 Ficha Técnica y Análisis de PCI para la Muestra - 01 ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO
HOJA DE INSPECCIÓN DE CONDICIONES PARA UNIDAD DE MUESTRA Ubicación: Jr. de la Amistad Fecha: 10-09-16 Unidad de Muestra: 01
Inspeccionado por: Ludemrh J. Rodríguez Huaquisto Total de losas: 20
Tipo de Falla DIAGRAMA
21. Blow up / Buckling 31. Pulimento de agregados
22. Grieta de esquina 32. Popouts 10
23. Losa dividida 33. Bombeo
24. Grieta de durabilidad “D” 34. Punzonamiento 37B 9
25. Escala 35. Cruce de vía férrea
26. Sello de junta 36. Desconchamiento 38B
28B
28B 8
27. Desnivel carril / berma 37. Retracción
28. Grieta lineal 38. Descascaramiento de
esquina
38B 7
29. Parcheo (grande) 39. Descascaramiento de
junta 28B 37B 6 30. Parcheo (pequeño) 28B 38B 37B 5 Tipo de Falla Severidad Número de Losas % Densidad Valor de Reducción 38B 31M 4 38 B 5 25 5 28B 37B 3 37 B 4 20 0 31 M 1 5 0.8 38B 28B 2 28 B 7 35 17 28B 1 A B C D
~ 95 ~ VAR = Valor individual de reducción más alto.
𝑚 = 1 + (9 95) ∗ (100 − 𝑉𝐴𝑅) ≤ 10 𝑚 = 1 + (9 95) ∗ (100 − 17) ≤ 10 𝑚 = 8.86 ≤ 10 Fracción decimal = 0.86
# Valor de Reducción Total q VRC
1 17 5 0.8 0 24.8 1 24
2
Fuente: Elaboración Propia, (2016).
Máximo VRC = 24
PCI = 100 – Máximo VRC PCI = 100 – 24 = 76 Clasificación: Muy bueno
Fuente: Elaboración Propia, (2016). Fuente: Elaboración Propia, (2016).
Rango Clasificación 100 – 85 Excelente 85 – 70 Muy Bueno 70 – 55 Bueno 55 – 40 Regular 40 – 25 Malo 25 – 10 Muy Malo 10 – 0 Fallado
~ 96 ~
ANEXO N°3.2 Ficha Técnica y Análisis de PCI para la Muestra - 02 ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO
HOJA DE INSPECCIÓN DE CONDICIONES PARA UNIDAD DE MUESTRA Ubicación: Jr. de la Amistad Fecha: 10-09-16 Unidad de Muestra: 02
Inspeccionado por: Ludemrh J. Rodríguez Huaquisto Total de losas: 20
Tipo de Falla DIAGRAMA
21. Blow up / Buckling 31. Pulimento de agregados
22. Grieta de esquina 32. Popouts 10
23. Losa dividida 33. Bombeo
24. Grieta de durabilidad “D” 34. Punzonamiento 39M 22B
38B
9
25. Escala 35. Cruce de vía férrea
26. Sello de junta 36. Desconchamiento 39M 8
27. Desnivel carril / berma 37. Retracción
28. Grieta lineal 38. Descascaramiento de
esquina
38B 22B 39M
7
29. Parcheo (grande) 39. Descascaramiento de
junta 22B 38B 6 30. Parcheo (pequeño) 39M 38B 5 Tipo de Falla Severidad Número de Losas % Densidad Valor de Reducción 32B 32B 25B 4 22 B 6 30 25 38B 22B 3 39 M 4 20 8 32 B 3 15 3 32B 25B 2 25 B 2 10 2 38 B 5 25 5 22B 22B 1 A B C D
~ 97 ~ VAR = Valor individual de reducción más alto.
𝑚 = 1 + (9 95) ∗ (100 − 𝑉𝐴𝑅) ≤ 10 𝑚 = 1 + (9 95) ∗ (100 − 25) ≤ 10 𝑚 = 8.11 ≤ 10 Fracción decimal = 0.11
# Valor de Reducción Total q VRC
1 25 8 5 3 0.22 41.22 2 32 2 25 5 5 3 0.22 38.22 1 37 3
Fuente: Elaboración Propia, (2016).
Máximo VRC = 37
PCI = 100 – Máximo VRC PCI = 100 – 37 = 63 Clasificación: Bueno
Fuente: Elaboración Propia, (2016). Fuente: Elaboración Propia, (2016)
Rango Clasificación 100 – 85 Excelente 85 – 70 Muy Bueno 70 – 55 Bueno 55 – 40 Regular 40 – 25 Malo 25 – 10 Muy Malo 10 – 0 Fallado
~ 98 ~
ANEXO N°3.3 Ficha Técnica y Análisis de PCI para la Muestra - 03 ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO
HOJA DE INSPECCIÓN DE CONDICIONES PARA UNIDAD DE MUESTRA Ubicación: Jr. de la Amistad Fecha: 10-09-16 Unidad de Muestra: 03
Inspeccionado por: Ludemrh J. Rodríguez Huaquisto Total de losas: 20
Tipo de Falla DIAGRAMA
21. Blow up / Buckling 31. Pulimento de agregados
22. Grieta de esquina 32. Popouts 10
23. Losa dividida 33. Bombeo
24. Grieta de durabilidad “D” 34. Punzonamiento 22M 9
25. Escala 35. Cruce de vía férrea
26. Sello de junta 36. Desconchamiento 8
27. Desnivel carril / berma 37. Retracción
28. Grieta lineal 38. Descascaramiento de
esquina
32M 7
29. Parcheo (grande) 39. Descascaramiento de
junta 22M 6 30. Parcheo (pequeño) 32M 22M 5 Tipo de Falla Severidad Número de Losas % Densidad Valor de Reducción 32M 23B 4 32 M 3 15 3 3 23 B 1 5 5 22 M 4 20 31 22M 2 1 A B C D
~ 99 ~ VAR = Valor individual de reducción más alto.
𝑚 = 1 + (9 95) ∗ (100 − 𝑉𝐴𝑅) ≤ 10 𝑚 = 1 + (9 95) ∗ (100 − 31) ≤ 10 𝑚 = 7.54 ≤ 10 Fracción decimal = 0.54
# Valor de Reducción Total q VRC
1 31 5 1.62 37.62 1 36
2
Fuente: Elaboración Propia, (2016).
Máximo VRC = 36
PCI = 100 – Máximo VRC PCI = 100 – 36 = 64 Clasificación: Bueno
Fuente: Elaboración Propia, (2016) Fuente: Elaboración Propia, (2016).
Rango Clasificación 100 – 85 Excelente 85 – 70 Muy Bueno 70 – 55 Bueno 55 – 40 Regular 40 – 25 Malo 25 – 10 Muy Malo 10 – 0 Fallado
~ 100 ~
ANEXO N°3.4 Ficha Técnica y Análisis de PCI para la Muestra - 04 ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO
HOJA DE INSPECCIÓN DE CONDICIONES PARA UNIDAD DE MUESTRA Ubicación: Jr. de la Amistad Fecha: 10-09-16 Unidad de Muestra: 04
Inspeccionado por: Ludemrh J. Rodríguez Huaquisto Total de losas: 20
Tipo de Falla DIAGRAMA
21. Blow up / Buckling 31. Pulimento de agregados
22. Grieta de esquina 32. Popouts 31B 10
23. Losa dividida 33. Bombeo
24. Grieta de durabilidad “D” 34. Punzonamiento 9
25. Escala 35. Cruce de vía férrea
26. Sello de junta 36. Desconchamiento 17M 8
27. Desnivel carril / berma 37. Retracción
28. Grieta lineal 38. Descascaramiento de
esquina
22M 7
29. Parcheo (grande) 39. Descascaramiento de
junta 17M 22B 22B 6 30. Parcheo (pequeño) 31B 5 Tipo de Falla Severidad Número de Losas % Densidad Valor de Reducción 17M 22M 4 37 M 4 20 0 31B 22B 3 22 M 2 10 15 22 B 4 20 17 17M 2 31 B 3 15 3 22B 1 A B C D
~ 101 ~ VAR = Valor individual de reducción más alto.
𝑚 = 1 + (9 95) ∗ (100 − 𝑉𝐴𝑅) ≤ 10 𝑚 = 1 + (9 95) ∗ (100 − 17) ≤ 10 𝑚 = 8.86 ≤ 10 Fracción decimal = 0.86
# Valor de Reducción Total q VRC
1 17 15 3 0 35 2 28
2 17 5 3 0 25 1 24
3
Fuente: Elaboración Propia, (2016).
Máximo VRC = 28
PCI = 100 – Máximo VRC PCI = 100 – 28 = 72 Clasificación: Muy Bueno
Fuente: Elaboración Propia,(2016) Fuente: Elaboración Propia, (2016).
Rango Clasificación 100 – 85 Excelente 85 – 70 Muy Bueno 70 – 55 Bueno 55 – 40 Regular 40 – 25 Malo 25 – 10 Muy Malo 10 – 0 Fallado
~ 102 ~
ANEXO N°3.5 Ficha Técnica y Análisis de PCI para la Muestra - 05