• Author / Uploaded
• Dante de Gutierrez

Citation preview

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA : CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

TEMA : PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CONCRETO PERMEABLE

DOCENTE : ING. JULIO RAUL ESCALANTE ARAGON

ESTUDIANTES : - DANTE PAMPAÑAUPA GUTIERREZ

-

- CINTIA GONZALES MEZA - MARIT CIELO CESPEDES JOÑAS - RUSMILDA PEDRAZA PAMPAÑAUPA - BREINER MAURO PERALTA CORDOVA - NOE TOMATEO CONTRERAS ABANCAY – APURIMAC 2019

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

DEDICATORIA

Dedico esta proyecto principalmente a Dios, por iluminarnos y estar a nuestro lado en todo momento. A nuestros padres, amigos incondicionales por la ayuda desinteresada brindada en cada obstáculo que en nuestra vida se presenta, gracias a sus ejemplos hoy hemos llegado a cumplir una de nuestras metas.

A nuestros padres quienes a lo largo de toda nuestras vidas nos han apoyado y motivado en nuestra formación académica, creyeron en nosotros en todo momento y no dudaron de nuestras habilidades.

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

2

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

AGRADECIMIENTO

Este proyecto es el resultado del esfuerzo conjunto de todos los que formamos el grupo de trabajo. Por esto agradezco a nuestro docente, al ingeniero de esta asignatura a quien le debemos gran parte de nuestros conocimientos, gracias a su paciencia y enseñanza, finalmente un eterno agradecimiento. A esta prestigiosa universidad la cual abre sus puertas a jóvenes como nosotros, preparándonos para un futuro competitivo y formándonos como profesionales con sentido de seriedad, responsabilidad y rigor académico.

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

3

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

RESUMEN

Este investigación busca proponer una metodología de diseño de concreto hidráulico permeable, basada en un estudio de las metodologías de diseño existentes en otras latitudes, 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 es un material que puede ser usado en pavimentos de bajo volumen, calles de urbanizaciones o parqueos, entre otros. Es una mezcla de cemento, agua y agregado grueso. La resistencia y la permeabilidad del concreto poroso son sus características más importantes y deben balancearse para lograr un desempeño adecuado del material. Por esto, para esta tipología de concreto, se debe dejar de pensar solamente en la resistencia de este, sino también tener en cuenta la permeabilidad como dato fundamental al hablar del concreto permeable, ya que ambas son las características principales que definen el material.

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

4

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

CONTENIDO INTRODUCCION............................................................................................................................. 6 CAPITULO 1..................................................................................................................................... 7 MARCO TEORICO ......................................................................................................................... 7 1.1 0BJETIVOS ............................................................................................................................ 7 1.1.1 OBJETIVO GENERAL: ................................................................................................. 7 1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ........................................................................................ 7 1.2 ANTECEDENTES .................................................................................................................. 7 1.3 ¿QUÉ ES CONCRETO POROSO O PERMEABLE? ........................................................ 8 1.4 ¿PORQUE SE DEBERÍA USAR CONCRETO POROSOS? ............................................. 8 1.4.1 Uso: ........................................................................................................................................ 9 1.4.2 Resistencia: ........................................................................................................................... 9 1.4.3 Ventajas: ............................................................................................................................... 9 1.5 Concreto tradicional

IMAGEN (1)

Concreto permeable IMAGEN (2) ..... 9

1.6 APLICACIONES ...................................................................................................................... 10 1.7 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: ....................................................................................... 10 CAPITULO 2 ....................................................................................................................................... 11 2.1 PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CONCRETO PERMEABLE........................................................... 11 2.2.MATERIALES ........................................................................................................................... 11 • Pigmentos: ................................................................................................................................. 11 2.4 INSTALACIÓN DEL CONCRETO PERMEABLE .............................................................................. 12 2.5 CURADO ...................................................................................................................................... 13 2.5.1 Curado de concreto permeable después de la colocación IMAGEN N°(5) ........................ 13 2.6 MANTENIMIENTO DEL CONCRETO PERMEABLE........................................................................ 14 Precauciones: ................................................................................................................................ 14 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................ 16 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................. 17 NORMAS APLICABLES Y DOCUMENTOS DE REFERENCIA ........................................... 17

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

5

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

INTRODUCCION El Concreto Permeable, corresponde a una de las alternativas factibles ante los daños que ocasiona el ser humano a los mantos acuíferos y a los suelos. Por lo tanto el concreto permeable se puede establecer como de las medidas innovadoras ante tales problemas, en el ámbito de la ingeniería civil. El concreto permeable es un concreto de desempeño, fabricado en base a cantidades controladas de cemento, agregado grueso, agua y aditivos para crear una masa de partículas de agregado cubierta con una capa delgada de pasta. Una mezcla de concreto permeable contiene poca o ninguna arena, lo que crea un contenido de vacío substancial., logrando una configuración en su estructura que permite ciertas ventajas de funcionalidad como son la resistencia y permeabilidad.

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

6

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

CAPITULO 1 MARCO TEORICO 1.1 0BJETIVOS 1.1.1 OBJETIVO GENERAL: Este concreto absorbente evitará inundaciones durante las lluvias, esto a su vez permitirá que las calles y carreteras donde aplique sean más seguras al evitar la formación de encharcamientos. 1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:  Uno de los principales atributos del concreto permeable es que tiene la capacidad de añadir múltiples poros que permiten que el agua o cualquier otro fluido pase libremente a través de ellos y por lo tanto se filtra en el subsuelo. 

Debido a su estructura porosa mejora la tracción de los vehículos.



Tiene un ciclo de vida de aproximadamente 20 años.



Evita las inundaciones.



Permite la regeneración de los mantos acuíferos a través de la filtración del agua.

1.2 ANTECEDENTES Los primeros usos reconocidos del concreto permeable se dieron en Europa en el siglo XIX. Sin embargo, sus aplicaciones crecieron especialmente al concluir la Segunda Guerra Mundial, como una respuesta ante la necesidad de reconstruir edificaciones y carreteras con medios limitados. La escasez de materiales, así como el alto costo de estos y su transporte, dieron paso a la utilización de un concreto sin finos que disminuía los contenidos de cemento (pasta) en las mezclas y permitía reciclar escombro. En Estados Unidos, el concreto permeable surgió en la década de 1970 como una respuesta ante el aumento en los niveles de escorrentía superficial producto de un aumento en áreas urbanizadas con coeficientes de escorrentía altos. Con el tiempo, se dió paso al uso de un material poroso que permitiera transformar la escorrentía superficial en infiltración y además cumpliera una función práctica dentro del desarrollo urbano (i.e. aceras, estacionamientos, canchas de tenis, ciclo vías entre otros). CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

7

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

1.3 ¿QUÉ ES CONCRETO POROSO O PERMEABLE? El concreto poroso o concreto sin finos o concreto permeable o “previous concrete” (nombre original en inglés) es un compuesto de cemento, agregado grueso, agua y aditivos, que al mezclarse sirve para fabricar pisos y pavimentos totalmente permeables. La poca presencia de agregado fino, hace que el concreto tenga una estructura porosa, permitiendo que el agua pase a través de la estructura, con lo cual se disminuye la acumulación superficial del agua lluvia. Dada la dificultad que presenta el concreto en estado fresco para su colocación, ha desarrollado productos para ayudar a la producción, colocación y nivelación de este tipo de concreto.

1.4 ¿PORQUE SE DEBERÍA USAR CONCRETO POROSOS? • Se eliminan los charcos y con ello el hidroplaneo de los vehículos; hace más segura la vía. • Se disminuye apreciablemente el ruido del motor de los vehículos, disminuyendo la contaminación auditiva. • Permite la optimización de los drenajes para lluvia; en ocasiones los elimina. • Las estructuras no requieren de inclinación para la evacuación del agua. • Adquieren su resistencia de trabajo entre 24 y 72 horas, así mismo su pronta puesta en servicio. • Permite hacer concretos con diferentes colores y con distintos tipos de agregados, logrando estructuras armoniosas y agradables. • Se puede elaborar tanto en obra como en plantas de concreto premezclado. • Su costo es bastante competitivo Ing. Roberto J. Fernández Arrieta Asistente de investigación; Urbana-Champaign. Ing. Alejandro Navas Carro, MSc. Director, (Lanamme). Universidad de Costa Rica .PAG.8

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

8

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

1.4.1 Uso: Recomendado especialmente para pavimentos, losas, veredas, como protección de la erosión de finos en el suelo, protección de cimentaciones y/o tuberías enterradas.

1.4.2 Resistencia: La resistencia varía en rangos desde f’c= 140, 175 y 210kg/cm2, acorde al requerimiento del cliente.

1.4.3 Ventajas: Concreto Ecológico: Este producto forma parte de los concretos ecológicos debido a su bajo impacto en el medio ambiente, ya que posibilita la recarga de los acuíferos al permitir que el agua de lluvia llegue al suelo en zonas pavimentadas.

Evita Empozamientos: Evita el empozamiento de agua en pavimentos (estacionamientos, pistas y veredas) sujetas a flujos de agua constantes sea por lluvias o regadío.

1.5 Concreto tradicional

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

IMAGEN (1)

Concreto permeable IMAGEN (2)

9

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

1.6 APLICACIONES • Andenes, senderos peatonales, canchas deportivas y parques. • Parqueaderos, vías vehiculares, comerciales y residenciales. • Áreas de drenaje.

1.7 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS: TIPO DE CONCRETO

CONCRETO PERMEABLE

UNIDAD

Resistencias de especificación

140, 175 y 210

Kg/cm2

Edades de verificación de resistencia f´c

28

Días

Tamaño máximo de agregado

Disponible en TMN 3/4"

Pulgadas

Tiempo de manejabilidad desde la llegada a la obra

2.5

Horas

Asentamiento de diseño

De 1 a 2

Pulgadas

Tiempos de fraguado inicial desde la salida de la planta

De 7 a 9

Horas

Peso Unitario

De 2,200 a 2,300

kg/m3

Contenido de Aire

De 15 a 20

%

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

10

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

CAPITULO 2

2.1 PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CONCRETO PERMEABLE 2.2.MATERIALES • Cemento: La cuantía de cemento generalmente varía entre 300 y 385 kg/m3. El cemento Portland de uso general. • Agua: La cantidad de agua debe ser tal que guarde una relación agua – cemento tan bajo como sea posible (entre 0,25 y 0,4), de modo que se mantenga la estructura de vacíos. • Agregados: El tamaño nominal máximo de los agregados no debe exceder de 1/3 del espesor del pavimento especificado. Los agregados típicamente están en una gradación entre 3/4’’ a 3/8’’ (19 a 9.5 mm). • Pigmentos: Se pueden utilizar en el diseño de mezclas de éstos concretos y deben cumplir con ASTM

C979.

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

2.2.3 TABLA N°(1) (2)

11

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

2.4 INSTALACIÓN DEL CONCRETO PERMEABLE Tal como sucede con cualquier pavimento de concreto, es muy importante la preparación de la base. La base debe estar correctamente compactada para poder lograr una superficie uniforme y estable. Cuando el pavimento permeable se coloca directamente en suelos arenosos o con grava, se recomienda compactar la base entre 92 y 96% de la densidad máxima (ASTM D 1557). En el caso de suelos arenosos o con arcilla, el nivel de compactación dependerá de las especificaciones del diseño del pavimento y debe colocarse una capa de piedra de gradación abierta sobre el suelo. Debe humedecerse la base antes de colocar el concreto y las vías con tráfico de construcción deben ser barridas con rastrillo y re-compactadas. Un pavimento de concreto permeable puede colocarse con formaletas fijas o con formaleta deslizante. Luego el concreto es compactado manualmente con un rodillo que une las formaletas. El rodillo consolida el concreto fresco para permitir un enlace fuerte entre la pasta y el agregado y generar una superficie de rodadura suave y transitable. La modulación de juntas de concreto permeable sigue las mismas reglas que para las losas de concreto apoyadas sobre el suelo, con algunas excepciones. Con menos cantidad de agua en el concreto fresco, se reduce la contracción del material endurecido de manera significativa, por lo tanto, los espacios entre juntas pueden ser más anchosConstruyendo mejores proyectos www.toxement.com.co PAG.6

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

2.4.1 imagen. N°(3)

12

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

2.4.2 Colocado de concreto permeable imagen n°( 4)

2.5 CURADO Retener la humedad en el pavimento de concreto poroso construido es esencial para obtener durabilidad y desempeño a largo tiempo. Porque debido a los vacíos presentes y al bajo contenido de agua en el diseño de mezcla, la humedad se puede evaporar rápidamente de la mezcla, especialmente en condiciones de baja humedad o viento. La ACI 522.1-13 especifica un curado usando mantas de polietileno por 7 días. Éste curado debe comenzar dentro de los 20 minutos siguientes a la colocación del concreto. 2.5.1 Curado de concreto permeable después de la colocación IMAGEN N°(5)

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

13

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

2.6 MANTENIMIENTO DEL CONCRETO PERMEABLE

Requiere de un mantenimiento riguroso, a fin de evitar la colmatación y conservar sus características benéficas. El cual debe incluir limpieza de la superficie para eliminar plantas, tierra o cualquier elemento que pueda impedir la permeabilidad del agua a través de la superficie de concreto. Se puede establecer una base, mediante el dato de la permeabilidad medida bajo ASTM C1701, luego de la instalación, para establecer los requerimientos de limpieza y mantenimiento y la frecuencia requerida

Precauciones: - Deben reforzarse los encofrados dada la fluidez del concreto y el incremento de las presiones. - Este concreto se especifica para obtener la resistencia de diseño a los 28 días. El momento

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

14

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

de desencofrar los elementos debe estar de acuerdo con lo que establece el calculista. - Cualquier adición de agua, cemento o aditivo en obra, alterará su diseño y puede ser perjudicial para la calidad del concreto.

- Se debe mantener la superficie húmeda en las primeras horas para evitar contracciones plásticas. - Se deben cumplir estrictamente todas las normas referentes a manejo, protección y control del concreto.

- Es importante solicitar asesoría sobre las diferentes aplicaciones para un mejor manejo de este concreto.

- Se deben cumplir estrictamente todas las normas referentes a colocación, compactación y curado del concreto para garantizar un resultado integral eficiente.

- Evitar que la caída libre del concreto durante el vaciado sobrepase los 3m para reducir riesgos de segregación. Sostenibilidad: - Reducción de la huella de carbono

- Reducción de la huella hídrica Para más información sobre Concretos, visita el espacio de UNICON en nuestro Catálogo de Productos, o entra directamente a www.unicon.com.pe.

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

15

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

. Para el rango de propiedades utilizado en este estudio, la permeabilidad no presentó una disminución que impida el uso del material como parte de sistemas de manejo de la escorrentía superficial en aplicaciones de tránsito liviano (estacionamientos, ciclovías, aceras etc.) - Contar con el personal y equipos necesarios cuando el concreto llegue a la obra para colocarlo con rapidez.

- Iniciar el curado cuando la superficie empiece a perder su brillo y se torne opaca.

- Mínimo se requieren 7 días de curado continuo para que el concreto alcance el desarrollo óptimo de sus propiedades.

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

16

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

BIBLIOGRAFIA _ REVISTAS Y DOCUMENTOS  NRMCA (Nationals Ready Mixed of Concrete Asociations) Journals “El Concreto en la practica” “Cip 38 Concreto Permeable”  The Indian Concrete Journal, “Concreto permeable – un material ecológico que contribuye al ahorro de los recursos hídricos frente a la escases de agua” vol82. Dic. 08 Chile.  Concreto Permeable una Alternativa Sustentable “Ing. Carlos Antonio Quintanilla”, ISCYC, San Salvador. PAGINAS WEB .Para más información sobre Concretos, visita el espacio de UNICON en nuestro Catálogo de Productos, o entra directamente a www.unicon.com.pe. - www.toxement.com.co

NORMAS APLICABLES Y DOCUMENTOS DE REFERENCIA • ACI 522R-10: Report on Pervious Concrete, American Concrete Institute (ACI), Farmington Hills, MI, www.concrete.org • ACI 522.1-13: Specification for Pervious Concrete Pavement, American Concrete Institute (ACI), Farmington Hill, MI, www.concrete.org • NRMCA Pervious Concrete Pavement Maintenance and Operations Guide, National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA), Silver Spring, MD, www.nrmca.org • Pervious Concrete: Guideline to Mixture Proportioning and Research Report, NRMCA Publication 2PE002, February 2009, National Ready Mixed Concrete Association (NRMCA), Silver Spring, MD, www.nrmca.org

CONSTRUCCION DE OBRAS CIVILES

17