TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA PAZ
CONCRETO CONCRETO PERMEABLE PERMEABL E
AUTORES:
BUENO URIBE KARLA GISELLA FRANCISCO BARTOLO JOSÉ LUIS PARADA OLIVEROS ELEAZAR PATRÓN GUERRA JULIÁN ROBLEDO SANCHÉZ JESÚS ANDREA CERVANTES NAVARRO FRANCISCO
LA PAZ, BAJA CALIFORNIA SUR, MÉXICO DICIEMBRE, 2017
C ON C RE T O P ER M EA B L E
AGRADECIMIENTOS AGRA DECIMIENTOS
Primeramente a DIOS por daros la vida hasta este momento y a nuestros padres por su apoyo incondicional. incondicional. Al Dr. Francisco Cervantes Navarro por su ayuda en las revisiones tanto de la investigación como del proceso para elaborar las pruebas de los cilindros, cilindros , al laboratorio de Ing. Civil y su encargado el Ing. Ricardo Zamorano Odilón por prestar sus instalaciones para el uso de pruebas y materiales, Seyka ingenierías por su
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AGRADECIMIENTOS AGRA DECIMIENTOS
Primeramente a DIOS por daros la vida hasta este momento y a nuestros padres por su apoyo incondicional. incondicional. Al Dr. Francisco Cervantes Navarro por su ayuda en las revisiones tanto de la investigación como del proceso para elaborar las pruebas de los cilindros, cilindros , al laboratorio de Ing. Civil y su encargado el Ing. Ricardo Zamorano Odilón por prestar sus instalaciones para el uso de pruebas y materiales, Seyka ingenierías por su
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RESUMEN
Conociendo previamente que La Ciudad de La Paz, B.C.S., es una zona semi-desértica, con lluvias atípicas que se presentan con diferente intensidad de acuerdo a la estación del año, suele colapsarse cuando estas lluvias atípicas se presentan. El inexistente sistema de drenaje pluvial provoca que ante las lluvias torrenciales, las calles se conviertan en verdaderos arroyos, y en su caso, proliferen los encharcamientos, con la consabida propagación de criaderos de mosquitos del dengue y otros vectores. La pendiente natural de la Ciudad de La Paz ayuda en parte a drenar el agua por las principales desembocaduras hacia la Bahía de La Paz, particularmente particularmente la zona centro y colonias adyacentes; sin embargo, y ante el crecimiento demográfico y su expansión hacia la zona sur del municipio, los nuevos asentamientos asentamientos humanos no tienen cabida en este proceso natural de drenaje pluvial, por lo tanto en este proyecto presentamos el concreto permeable como alternativa de pavimento o incluso suelo en algunas zonas de La Paz, para que el agua no quede estancada y causando daños a su paso. Lo que el concreto permeable logra es que el agua pase a través de sus poros, filtrándose al subsuelo y que en vez de que se desperdicie o contamine gran cantidad de agua pluvial, esta pueda ser reutilizada .
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ÍNDICE INTRODUCCIÓN ............................................................................................ 6 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .................................................................. 7 PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................... 8 OBJETIVO ......................................................................................................9 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................................... 9 HIPÓTESIS.....................................................................................................9 JUSTIFICACIÓN........................................................................................... 10 MARCO CONCEPTUAL ............................................................................... 14 PROPIEDADES DEL CONCRETO PERMEABLE ....................................... 14 PROPIEDADES EN ESTADO FRESCO ...................................................14 REVENIMIENTO ....................................................................................14 PESO UNITARIO ................................................................................... 14 TIEMPO DE FRAGUADO ......................................................................14 PROPIEDADES EN ESTADO ENDURECIDO .......................................... 15 POROSIDAD ..........................................................................................15 PERMEABILIDAD ..................................................................................15 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN .....................................................15 RESISTENCIA A LOS SULFATOS ........................................................15 RESISTENCIA A LA ABRASIÓN ...........................................................16 DURABILIDAD........................................................................................16 MATERIALES NECESARIOS PARA LA ELABORACIÓN DEL CONCRETO PERMEABLE .......................................................................17 CEMENTO .............................................................................................. 17 AGUA......................................................................................................17 AGREGADOS......................................................................................... 17 ADITIVOS ...............................................................................................18 MARCO REFERENCIAL ..............................................................................19 METODOLOGÍA ........................................................................................... 20 RESULTADOS ............................................................................................. 26 PRUEBA DE REVENIMIENTO ................................................................. 26 4
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RESULTADOS ............................................................................................. 27 PRUEBA DE COMPRESIÓN .................................................................... 27 R E F E R E N C I A S ..................................................................................30
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INTRODUCCIÓN
Este proyecto tiene como principal objetivo crear y estudiar las propiedades del concreto permeable. En la actualidad, cuando se habla de pavimentar lo primero que se piensa es en concreto asfáltico o concreto hidráulico; esta situación ha provocado que existan cada vez menos áreas permeables en nuestro planeta, impidiendo el paso libre del agua que permita la alimentación de los mantos acuíferos. El proceso de urbanización tradicional tiene importantes efectos sobre las aguas pluviales en la ciudad, principalmente debido a la disminución de la capacidad de filtración y de almacenamiento, así como eliminación de los cauces naturales de escurrimiento. Con la utilización de pavimento de concreto permeable se consigue recargar el acuífero, preservar los recursos hídricos, reducir el escurrimiento del agua pluvial o eliminarlo y remover algunos contaminantes, mejorando la calidad del agua. Además, esta práctica reduce o elimina en gran medida la necesidad de áreas de retención y el costo de alcantarillas para la conducción del agua. El concreto permeable, o concreto sin finos, es definido como un concreto con revenimiento cero con alto grado de porosidad, es decir, con una relación de vacíos alta que permite el paso del agua a través de su estructura. El concreto permeable es un material de construcción novedoso que ofrece múltiples ventajas medioambientales y económicas. Este tipo de concreto se usa en áreas destinadas a estacionamientos, áreas de tránsito ligero, pasó de peatones, en ciclo pistas, entre otras aplicaciones. Su estructura porosa se aprovecha para permitir que el agua de las precipitaciones pluviales se filtre hacia el subsuelo, lo que reduce el escurrimiento de agua, por lo que es considerado como un material de construcción sustentable.
[1]
La elaboración de mezclas de concreto permeable con agregados ande siticos diseñadas para un 15% y 20% de vacíos, así como la realización de su estudio experimental permitiría evaluar si éstas cumplen con las propiedades mecánicas y de permeabilidad adecuadas para su utilización en pavimentos con tránsito ligero u otras aplicaciones. 6
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Para alcanzar lo anterior, se ha propuesto los siguientes objetivos:
Sentar las bases para la fabricación de concretos permeables con agregados ande siticos con un porcentaje de vacíos que cumplan los requisitos de permeabilidad y resistencia.
Estudiar el comportamiento en estado fresco y endurecido de las mezclas de concreto permeable.
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
En la ciudad de La Paz Baja California Sur a pesar de ser una zona desértica con lluvias atípicas que se presentan con diferente intensidad de acuerdo a la estación del año, cuando estas suceden traen consigo problemas en el drenaje urbano, y todo el contenido pluvial tiende a drenar por las calles principales de la ciudad y desembocar en la bahía de la paz llevando consigo suciedad la cual causa la contaminación de la zona. A demás el contenido pluvial que no puede drenar queda acumulado provocando el deterioro del pavimento. Entonces la aplicación del concreto permeable sería una alternativa para permitir la filtración del agua a pozos de captación y después esta ser aprovechada.
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PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA
Lo que se desea obtener con esta investigación es como aprovechar la escasa precipitación presentada en la ciudad, mediante un sistema de áreas de concreto permeable como alternativa para recolectar el agua pluvial de ciertas áreas proyectadas, como parques y áreas de recreación donde su utilidad enfocada seria recargar los mantos acuíferos del subsuelo que están dentro de la ciudad, para aprovechar algún porcentaje del agua que se va al mar y no se logra obtener un beneficio de ello. Nos enfocaremos más a los posibles métodos técnicos de solución para llevarlos a cabo como un anteproyecto porque al hacerlo real se necesita un soporte económico elevado que no contamos con ello como estudiantes, en la cual haremos trabajos de gabinete y de investigación lo más fiel posible para llegar a una solución para resolver si no todo, una mayor parte del problema en sí. Realizaremos pruebas al concreto permeable en estado fresco y endurecido, y en base a los resultados obtenidos, podremos identificar en que zonas se podrá utilizar y funcionar eficientemente.
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OBJETIVO
Analizar el concreto permeable como sistema alternativo para el drenaje y captación de contenido pluvial. Objetivos Específicos
Caracterizar los agregados para la elaboración de concreto permeable.
Evaluar las propiedades físico - mecánicas de las mezclas de concreto permeable, por medio de ensayos de laboratorio utilizados para concretos convencionales.
Verificar la efectividad de la metodología al realizar diseños de prueba.
Obtener gráficos de relaciones de características del concreto para encontrar un diseño óptimo.
Comprobar la metodología al llevarla al campo con la construcción de losetas de prueba.
HIPÓTESIS
La capa hecha de concreto sirve como filtro en la retención de banquetas y andadores en los parques de las colonias del Municipio de La Paz como Márquez de León, Laguna Azul y Vista Hermosa donde aún se encuentran en estado libre de construcción en su tiempo de función los espacios vacíos se van obstruyendo, pero la permeabilidad del material permitirá que el mantenimiento sea en periodos largos de tiempo y que es apto para la utilización de dicho proyecto.
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JUSTIFICACIÓN
Como parte del proyecto de investigación para captación de agua que elegimos, nos dimos a la tarea de investigar cómo puede la construcción contribuir a su cuidado y aprovechamiento y como resultado de esa investigación encontramos que el concreto permeable es una muy buena alternativa para ser utilizado como carpeta hidráulica en estacionamientos, explanadas, jardines, cubiertas en albercas, incluso como pavimento en callejones y calles de tráfico controlado. Utilizar concreto permeable permite que el agua vertida en él, se filtre a través de sus poros hasta llegar al subsuelo; la porosidad que el concreto permeable tiene sirve como filtro, y propicia que el agua que le caiga, traspase hasta el subsuelo de una manera más limpia, reduciendo el desperdicio de aguas que actualmente se presenta cada que llueve y donde el mayor porcentaje de aguas de lluvia escurren de manera natural hacia el mar, al no existir drenaje pluvial, ni algún impedimento a manera de represas que eviten que el agua ineludiblemente termine desperdiciada en el fondo del mar. En este sentido, el pavimento actuará como área de retención, y servirá como filtro de humedales para los mantos acuíferos y reducirá la necesidad de hacer obras hidráulicas de alto costo, cuyo propósito final sea la retención y almacenamiento de agua, todo esto debido a la capacidad que tiene el 11 concreto permeable de permitir que el agua atraviese su estructura porosa y recargue los mantos acuíferos. La elevada permeabilidad del concreto permeable, es una solución al problema del escurrimiento superficial proveniente de las aguas pluviales, cuando se usa como sistemas de pavimentos de concreto permeable, evitando los encharcamientos. Otro beneficio asociado a su uso está relacionado con su capacidad de permitir la filtración de los contaminantes de los automóviles, lo que impide la contaminación de áreas adyacentes, como sucede con las superficies impermeables.
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Cuando se usa en combinación con áreas verdes, la estructura porosa permite el ingreso de agua y oxígeno, necesario para el crecimiento de las plantas que dan sombra y calidad al aire. También el efecto de isla de calor, que es un fenómeno asociado a las urbanizaciones y que está relacionado a la construcción de estructuras que tienden a retener calor, disminuye por el mayor albedo del concreto permeable, dado que su estructura de poros permite la circulación de aire y por lo tanto menor retención de calor.
[2]
Asimismo, la luz que refleja el concreto permeable hace que disminuya la temperatura ambiental, especialmente en las zonas urbanas; en la noche, los pavimentos de concreto permeable requieren de menor iluminación debido a la mayor reflexión que tienen a la luz. El concreto permeable puede usarse como una alternativa en áreas de estacionamiento y reducir la necesidad de construir pozos de retención para almacenar el agua pluvial. El mismo pavimento actuará como área de retención, lo que reducirá el costo de la construcción de pozos de retención, la instalación de bombas, los tubos de drenaje, y su mantenimiento o permitir sistemas de alcantarillado de menor tamaño. El proyecto realizado y ejecutado en un periodo aproximado de 4 meses en donde podemos decir que al mirar los resultados obtenidos en las diferentes pruebas que se realizó en los diversos laboratorios al concreto fresco y concreto endurecido, podemos asegurar que el proyecto es viable al poder dar razones de por qué se dieron dichos resultados, desde el procedimiento de ejecución, pruebas de laboratorios y resultados negativos y positivos. Teniendo en cuenta que se pudiese extender por diversos puntos de investigación, así como mejorar maneras de procedimientos y con un costo mínimo.
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ANTECEDENTES
El concreto permeable ha sido utilizado en la construcción a partir de mediados del siglo XIX, su utilización principalmente fue en la construcción de edificios, el concreto permeable se describe como un concreto especial ya que no requiere de agregados finos (arena). En 1852 el concreto permeable se utilizó por primera vez en la construcción de dos casas en el Reino Unido. El concreto consistía solo de grava gruesa y cemento. En la posguerra, a mediados de los años 40, casi toda Europa quedo con gran necesidad de vivienda, por lo cual surgió la necesidad del desarrollo de métodos nuevos en la construcción para poder reconstruir las ciudades de forma más rápida, y el concreto permeable fue una solución viable. Con los años, el sistema de concreto permeable contribuyo sustancialmente a la producción de nuevas viviendas en el Reino Unido, Alemania, Holanda, Francia, Bélgica, Escocia, España, Hungría, Venezuela, África Occidental, el Medio Oriente, Australia y Rusia. [3] El desarrollo del concreto permeable en México en si no hay datos de sus primeros usos, la investigación realizada acerca de este nuevo material ha sido llevada a cabo principalmente por empresas cementeras.
El crecimiento
desmesurado y sin control de la población en México, crean cada año nuevos problemas, la escasez de agua es una de las más grandes preocupaciones que se enfrentan, esta problemática se agrava cada vez más gracias a la pavimentación desordenada de caminos, estacionamientos, construcción de viviendas con concreto impermeable, lo que da como resultado fugas e inundaciones del vital líquido producto de las lluvias. En la ciudad de La Paz el concreto permeable se produce por la planta de CEMEX desde hace 8 años, es decir desde el 2011. Este es un concreto el cual no tiene mucha demanda y su costo es muy elevado a comparación del concreto convencional.
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La obra más grande realizada a nivel nacional con concreto permeable fue en San José en la vialidad de ingreso a las oficinas de la policía federal, en el área de las casetas de cobro en la carretera San José- Aeropuerto, este con dimensiones de 500m 3. [4] Su resistencia es no mayor a 200 kg/cm2 por lo tanto es utilizado para áreas con trafico ligero. Tiene un fraguado que va de 3-4 horas el cuál es mucho menor a comparación del concreto convencional que tiene un fraguado de 8-9 horas. Es premezclado, sin arena (sin finos), con grava de 10 mm, alto contenido de cemento y aditivo especial. [5]
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MARCO CONCEPTUAL ACI 522 R-06, define al concreto permeable, como "una combinación de cemento Portland, agregado grueso, poco o ningún agregado fino, aditivos y agua".
La combinación de estos ingredientes da como resultado un material endurecido con poros conectados entre sí, estos de tamaño de 0,08 a 0,32 pulgadas equivalente a 2-8 mm, los cuales permiten que el agua pueda pasar fácilmente. Su contenido de huecos puede variar de 18 a 35%, con resistencias a la compresión típicas de 2,8 a 28 MPa y su tasa de drenaje dependerá del tamaño y densidad de los agregados, pero generalmente se encuentra un intervalo de 81 a 730 Litros por minuto, por cada m2.
[6]
PROPIEDADES DEL CONCRETO PERMEABLE Propiedades en estado fr esco Revenimiento
En general es cero, sin embargo se han usado valores en el rango de 20 a 50mm. La prueba del revenimiento –que se puede realizar de acuerdo con la ASTM C143 – no es una prueba que se considera para fines de control de calidad, como en el caso del concreto convencional, sólo se considera como un valor de referencia, debido principalmente a que la mezcla es demasiado rígida y la medición del revenimiento en la mayoría de casos no es aplicable. Peso Unitario
El peso unitario del concreto permeable es del orden del 70% del concreto convencional. Su determinación se hace de acuerdo con lo especificado en la ASTM C1688. 15 Tiempo de Fraguado
El tiempo de fraguado se reduce en el concreto permeable, por lo que en algunos casos se deben usar aditivos químicos para permitir la adecuada colocación. 14
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PROPIEDADES EN ESTADO ENDURECIDO Porosidad
La porosidad es una medida de los espacios vacíos entre los agregados. La condición para que un concreto sea permeable es que el contenido de vacíos sea mayor al 15%. Permeabilidad
La permeabilidad al igual que la porosidad depende de las propiedades de los materiales, la proporción de la mezcla y de los métodos de colocación y compactación. Una excesiva compactación reducirá la permeabilidad al sellar los poros necesarios para la filtración del agua. Resistencia a la Compresión
La resistencia a compresión se puede definir como la medida máxima de la resistencia a carga axial de especímenes de concreto. Se determina de acuerdo a la norma ASTM C39. La resistencia a compresión del concreto permeable se ve afectada principalmente por la proporción de la matriz y el esfuerzo de compactación sección transversal agregado material cementante vacío. Resistencia a los Sulfatos
Muchos sulfatos presentes en el suelo y en el agua pueden atacar y destruir un concreto permeable o convencional que no fue adecuadamente diseñado. Los sulfatos (por ejemplo sulfato de calcio, sulfato de sodio y sulfato de magnesio) pueden atacar un concreto pues reaccionan con los compuestos hidratados en la pasta de cemento hidratada. Estas reacciones pueden crear presiones suficientes para romper la pasta de cemento, resultando en desintegración del concreto (pérdida de cohesión de la pasta y de resistencia).
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Resistencia a la Abrasión
Los pisos, pavimentos y estructuras hidráulicas son expuestos a abrasión o al desgaste, por lo que en estas aplicaciones el concreto permeable necesita tener alta resistencia a la abrasión. Resultados de pruebas indican que la resistencia a la abrasión está relacionada directamente con la resistencia a compresión del concreto. Un concreto con mayor resistencia a compresión tiene mayor resistencia a la abrasión que el concreto con menor resistencia a compresión. Como la resistencia a compresión depende de la relación agua-cemento y del curado, se requiere de una baja relación agua-cemento y un adecuado curado para mejorar la resistencia a la abrasión. El tipo de agregado y el acabado de la superficie o el tratamiento usado también tienen gran influencia sobre la resistencia a la abrasión. Un agregado duro es más resistente a la abrasión que un agregado más blando y una superficie acabada con llana de metal resiste mejor al desgaste que una superficie que no ha sido alisada. Debido a la textura más áspera de la superficie y estructura abierta del concreto permeable, la abrasión y desintegración de las partículas de agregados puede ser un problema,
particularmente en regiones
donde se usa quitanieves para limpiar pavimentos. Esta es una razón del porqué el concreto permeable no es adecuado para ser usado en autopistas. Durabilidad
La durabilidad del concreto se puede definir como la capacidad del concreto para resistir a la acción del medio ambiente, al ataque químico y a la abrasión, manteniendo sus propiedades de ingeniería. Los efectos físicos que influyen adversamente en la durabilidad del concreto permeable incluyen exposición a temperaturas extremas y a químicos tales como sulfatos y ácidos.
[7]
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MATERIALES NECESARIOS PARA LA ELABORACIÓN DEL CONCRETO PERMEABLE Cemento
El cemento Portland que satisface las normas ASTM C150, C595, ó C1157, se usa como el aglomerante principal. También pueden usarse materiales suplementarios como la ceniza volante, el cemento de escoria, y el humo de sílice, los cuales deben de satisfacer los requisitos de las normas ASTM C618, C989, y C1240, respectivamente Una mayor dosis de cemento generará un concreto más resistente, pero demasiado cemento disminuirá el porcentaje de vacíos interconectados en el concreto, perdiendo este su capacidad de infiltración. Agua
La calidad del agua para el concreto permeable está gobernada por los mismos requisitos que para el concreto convencional, en el ACI 301. Como una norma general, el agua que es potable es adecuada para usarla en el concreto. Los concretos permeables deben ser proporcionados con una relación de agua-cemento relativamente baja (0.30 a 0.40), ya que una 18
cantidad excesiva de agua
conducirá a drenar la pasta y el atascamiento de sistema de poros Agregado s
El concreto permeable no contiene agregado fino, o tal vez muy poco; y el agregado grueso utilizado debe ser de tamaño uniforme. Comúnmente las granulometrías de agregado grueso utilizadas deben de cumplir con la norma ASTM C33, estas son: (3/4” a No. 4), (3/8” a No. 16), o (3/8” a No. 50). La norma AST M D448 también
puede ser usada para definir las granulometrías. Los agregados grandes proporcionan una superficie más porosa. Las granulometrías del agregado usadas en el concreto permeable generalmente son, ya sea de agregado grueso de un solo tamaño o granulometría de entre 3/4 y 3/8 de pulgada (19 y 9.5 mm
). [8]
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Aditivos
Se utilizan aditivos químicos en el concreto permeable para obtener propiedades especiales como las que podemos encontrar en el concreto convencional. Por el tiempo de fraguado rápido asociado al concreto permeable, se utilizan retardadores o aditivos estabilizadores de hidratación. La utilización de aditivos químicos debe seguir las recomendaciones del fabricante. El aditivo utilizado en este proyecto es el Sikament [2] -100 MX Aditivo reductor de agua de alto rango súper plastificante y acelerante de resistencias.
[9]
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MARCO REFERENCIAL ASTM C29 Este método de ensayo cubre la determinación de densidad (peso
unitario) del agregado en un material en condición compactada o suelta, y vacíos calculados entre las partículas en agregado fino, grueso o mezclado basado en la misma determinación. Este método de ensayo es aplicable a los agregados que no excedan de 125 mm en el tamaño máximo nominal. ASTM C31 Esta práctica abarca los procedimientos para hacer y curar ejemplares
de cilindro y vigas de muestras representativas de concreto fresco para un proyecto de construcción. ASTM C39 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la
compresión uniaxial de cilindros y núcleos perforados de concreto. Se limita al concreto que tiene una densidad superior a 800 kg/m3. ASTM C78 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la
flexión del hormigón mediante el uso de una viga simple con tres puntos de carga. ASTM C496 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la
tensión diametral de los especímenes de concreto y de núcleos perforados. ASTM C670 La forma y estilo para las Normas ASTM requiere que todos los
métodos de prueba contengan declaraciones sobre precisión y sesgo. ASTM C1710 Este método de ensayo cubre la determinación en campo de la tasa
de infiltración de agua del concreto permeable.
[10]
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METODOLOGÍA
Este proyecto busca proponer una metodología de diseño de concreto hidráulico permeable, basada en un estudio de diseño existentes, donde se rescataron varios puntos, al mismo tiempo que se buscaba mejorar otros; con esto se logró proponer una metodología de diseño con la cual se realizaron mezclas de prueba variando la relación agua/cemento y la energía de compactación, ya que estos son elementos que afectan directamente las características más importantes de este concreto como lo son la resistencia y la permeabilidad asociada. El concreto permeable consiste fundamentalmente en la mezcla de cemento hidráulico, agua y agregado grueso; aunque se pueden también incluir aditivos o un pequeño porcentaje de agregado fino para mejorar ciertas características de este. Debido a su falta o bajo porcentaje de agregado fino, esta tipología de concreto obtiene su característica particular de permitir el paso de líquidos a través de él, siendo en esta área de interés, especialmente importante para el manejo de aguas de escorrentía. Se verificó que dicha metodología tomara en cuenta la granulometría del agregado, características del cemento y porcentaje de vacíos esperado, además, realizar las pruebas que llevaron a encontrar correlaciones entre resistencia y permeabilidad.
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PROCESO DE DISEÑO. Consideraciones de diseño
Se puede diseñar como un pavimento normal a través de los métodos de: 1. American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO). 2. Portland Cement Association (PCA). 3. American Concrete Institute (ACI) 325I. 4. ACI 330R ó usando consideraciones derivadas del diseño de pavimentos flexibles. ACI 3251: Prácticas recomendadas para diseño de pavimentos de concreto. ACI 330R: Guía para diseño y construcción de estacionamientos de concreto Independientemente del procedimiento a utilizar elementos básicos como se deben de considerar las propiedades y/o características de la subrasante y subbase además de las características de los materiales del concreto y las cargas debido al tráfico. ***No se utilizó agregado fino (arena).
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METODOLOGIA DEL PROCESO CONSTRUCTIVO.
Durante el procedimiento logramos reunir todos los materiales que utilizaríamos para llevar a cabo el propósito del proyecto logrando así reunir los datos necesarios para ello. CALCULOS Y RESULTADOS DE LABORATORIO o
Densidad del Cemento.
Cálculo s y Resultados :
Densidad =
o
=
6. 9.5
=
.
Análisis granul om étrico de la arena y cálculo del módulo de finur a.
Tabla de datos y cálculos .
Usando la fórmula para No. criba.
De Peso retenido en grs. 3/8” 0 4 5.14 8 50.17 16 135.64 30 200.8 50 90.03 100 88.11 Charola 53.62 ∑= 623.51
. =
%
% del % entero. total.
% entero M.F. acumulado.
0 .82 8.04 21.75 32.20 14.43 14.13 8.59 99.96
1 9 31 63 77 91 100 372
..=
0 1 8 22 32 14 14 9 100 372 100
.01 .09 .31 .63 .77 .91 1.0 3.72
= .
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o
Peso específico y porcentaje de absorción de la arena.
No. criba.
De Peso % del total. retenido en gramos. 2” 0 0 1½“ 0 0 1” 20 0.38 ¾” 260 4.92 ½” 2260 42.80 3/8” 900 17.05 4 1540 29.17 Charola. 300 5.68 ∑= 5,280 100
% entero.
0 5 43 17 29 6 100
% entero acumulado.
5 48 65 94 100
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o
Peso específico y porcentaje de absorción de la arena.
Resultados:
Masa específica saturada superficialmente seca: 2.5827g/cm 3. Absorción: 1.82%. Masa específica seca: 2.5365g/cm 3.
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o
Peso específico y porcentaje de absorción de la grava.
Masa de la muestra saturada y superficialmente seca: 2.628g/cm 3. Absorción: 1.88%.
o
Masa Volumétrica Seca y Suelta de los agregados fin os y gruesos
Cálculo s y Resultados:
La masa volumétrica se obtiene al multiplicar la masa neta del agregado en kilogramos por el factor calculado anteriormente. Agregado fino: 92.786 kg/m 2 * 16.68 kg = 1,647.67 kg/m 3 Agregado grueso: 92.768 kg/m 2 * 15 kg = 1,391.79 kg/m3
o
Masa Volumétrica Seca y Compacta de los Agregados Finos y Gruesos
Cálculos y Resultados: La masa volumétrica se obtiene al multiplicar la masa neta del agregado en kilogramos por el factor calculado anteriormente. Agregado fino: 92.786 kg/m 2 * 18.1 kg = 1,679.42 kg/m 3 Agregado grueso: 92.768 kg/m 2 * 18.02 kg = 1,672.003 kg/m 3
o
H=
Determinación d el contenido total de humedad de los agregados
ℎ−
∗ 100
HGrava =
655.−65.8
HArena =
5.4−498.
65.8
498.
∗ 100 = 0.4169% ∗ 100 = 0.4036
%
Donde: H = Contenido de agua en % Mh = Masa de la muestra húmeda Ms = Masa de la muestra seca 25
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RESULTADOS
PRUEBA DE REVENIMIENTO
En la prueba de revenimiento, el revenimiento fue de 17cm, sin embargo el revenimiento en mezclas de concreto permeable no es un dato relevante, ya que no determina tu trabajabilidad o calidad.
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RESULTADOS
PRUEBA DE COMPRESIÓN # de muestra
Edad
Promedio Altura (cm)
Promedio Diámetro (cm)
Área (cm 2)
Peso del espécimen (kg)
Carga Resistencia (kg*f)
(kg/cm 2)
1
28 días
29.60
15.09
178.72
11.97
57.68
322.73
2
28 días
29.73
15.15
180.27
11.99
43.60
241.86
3
28 días
32.01
15.03
177.42
12.30
51.27
288.97
4
28 días
30.09
15.10
179.08
12.27
59.58
332.70
5
28 días
29.82
15.16
180.51
12.12
50.48
279.66
6
28 días
30.20
15.10
179.08
12.30
33.84
188.97
Este reporte de ensaye de resistencia a compresión según la norma observada nmx/c/083/onncce/2014 fue realizado en las instalaciones de SEYKA INGENIERIA
Cilindros después de la prueba de compresión
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Cilindro
Carga (kgf)
1
2
3
4
5
6
28
C ON C RE T O P ER M EA B L E
CONCLUSIONES
Al buscar obtener un concreto hidráulico permeable, realizamos una mezcla tomando en cuenta estudios existentes. Así mismo le añadimos el aditivo sikament100 mx, el cual tiene como función disminuir la cantidad de agua utilizada en la mezcla y mejora la trabajabilidad. Sin embargo, al no ser las condiciones de temperatura y humedad similares a las consideradas en el estudio previo, resultó que nuestra mezcla no alcanzó la resistencia para la cual fue diseñada, no obstante la resistencia obtenida en las pruebas de compresión fue razonablemente buenas, y pudieran utilizarse en áreas que no impliquen tráfico pesado. A diferencia de la prueba a compresion a los 28 dias de los cilindros esperabamos el mismo resultado pero obtuvimos que la muestra con menor resistencia fue de 188 kg/cm y mayor 132 kg/cm teniendo una variacion, el resultado menor dicho anteriormente fue por causa de que no se varillo ni se golpeo para eliminar el aire, causando porosidad en el interior del cilindro, pero siendo viables para ser parte de una construccion de una resistecia de esa magnitud, tambien se pudo observar visual y fisicamente en su interior al llegar a la falla que los agregados se miraban de una forma pososa y permeable, esto debido a la mezcla de los agregados, la resistencia fue mayor a la esperada debido a que fue incluido el adiivo isopervia en ella dandole una mayor resistencia.
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