Concreto Permeable d1ar
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- Words: 7,145
- Pages: 30
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATEPEC
Materia: Taller de investigación II
Profesor: Integrantes Grupo: MA
Trabajo de investigación Investigación documental
Tema: Concreto
Titulo Concreto Permeable
Fecha de entrega Diciembre Zacatepec, Morelos a 2010
ÍNDICE Portada. 1.- Índice. 2.- Resumen. 3.- Introducción 4.- Marco Teórico 5.- Planteamiento del problema 6.- Hipótesis 7.- Objetivo de la investigación 8.- Objetivos particulares 9.- Preguntas 10.- Justificación 11.- Delimitación 12.- Impacto ético, tecnológico, económico y ambiental 13.- Metodología a utilizar 14.- Contenido
Concreto Permeable Ventajas y Desventajas Características Físicas Instalación Inspecciona miento y Costo
15.- Cronograma Propuesto 16.- Aseguramiento Técnico-Material 17.- Conclusiones 18.- Glosario 19.- Bibliografía
RESUMEN La historia del concreto constituye un capítulo fundamental de la historia de la construcción. Cuando el hombre optó por levantar edificaciones utilizando materiales arcillosos o pétreos, surgió la necesidad de obtener pastas o morteros que permitieran unir dichos mampuestos para poder conformar estructuras estables, y dejando en claro que la infraestructura de un país y su desarrollo constituyen la plataforma más importante para su crecimiento económico. En la actualidad hay una gran gama de concretos para el empleo de la construcción, pero hay uno que esta siendo considerado por los ingenieros por los grandes beneficios medio ambientales que este genera. El incremento de la población junto con la urbanización que han creado problemas sin precedentes en nuestras ciudades. Dentro de todos estos problemas, la escasez de agua es lo que más afecta a nuestras ciudades. Esto se agrava por la pavimentación despreocupada de caminos, plataformas y áreas que rodean las edificaciones con concreto impermeable, lo que da como resultado fugas e inundaciones de la preciosa agua de lluvia. Para la solución de este problema, se creo el concreto permeable, también conocido como concreto ecológico o poroso. El concreto permeable se encuentra dentro del espectro de los materiales ecológicos, ya que permite la filtración del agua al subsuelo logrando así la restauración de los mantos acuíferos. El material es sumamente durable, no degradable e increíblemente resistente manteniendo sus características de permeabilidad. Este concreto es un tipo especial de concreto con una alta porosidad, usado para aplicaciones de planchado de concreto que permita el paso a través de él, de agua proveniente de precipitación y otras fuentes, reduciendo la fuga en el sitio y recargando los niveles de agua subterránea. La alta porosidad se obtiene mediante un alto contenido interconectado de vacío. Típicamente el concreto permeable tiene poco o no tiene agregados finos y tiene la suficiente cantidad de pasta de cemento para cubrir las partículas de agregado grueso preservando la interconectividad de los vacíos. El concreto permeable es usado tradicionalmente en áreas de estacionamiento, áreas con poco tráfico, pasos peatonales e invernaderos. Es una aplicación importante para la construcción sostenible. Sus beneficios no solo son económicos y estructurales ya que también ayuda al medio ambiente. Actualmente las empresas constructoras de viviendas, ingenieros, y arquitectos están utilizando esta solución nueva e innovadora que
reduce los escurrimientos pluviales, produce un bajo impacto al medio ambiente y promueve las comunidades sustentables.
INTRODUCCION El concreto permeable es el resultado de la mezcla de agregado pétreo, cemento, agua y aditivos, que forman una pasta similar al concreto hidráulico, tan maleable como este, pero que al secar dejará una superficie muy porosa que permite el paso del agua libremente hacia el subsuelo y que tiene una gran resistencia a la compresión y a la flexión. Como ventaja adicional, por ser un material granular, sin arena, permite que las cargas de los autos y camiones se repartan, por lo que la carga que llega al terreno sea de algunos gramos repartidos en un área muy grande, lo que evita deformaciones de los terrenos y la aparición de baches. Las aplicaciones del concreto permeable debido a sus características de resistencia a la compresión y flexión son:
Rodamientos Vehiculares: Estacionamientos, Vialidad, Ciclo pistas, Cocheras.
Peatonal: Explanadas, Andadores, Banquetas
Otros: Contorno de Albercas, Fuentes.
Entre las ventajas que presenta el Concreto Permeable es el de ser más DURABLE que los pavimentos comúnmente usados como el asfalto. Reduce (a casi cero) descargas máximas del agua de lluvia de las áreas pavimentadas. Por ser un pavimento con superficie 100% permeable, aumenta el área permeable en la construcción. Por ser un material 100%permeable reduce el drenaje pluvial al 50%. Por utilizar un sistema de bases con material pétreo no existen DEFORMACIONES o BACHES. Disminuye las distancias de frenado de los vehículos, especialmente en condiciones de lluvia, evita el ACUAPLANEO. Por no retener agua en su superficie existe baja probabilidad de deslumbramiento por reflexión de la luz sobre película de agua superficial. Disminuye los gradientes térmicos y de humedad (reflexión mínima de la luz) Aumenta la calidad de servicios para s vehicular y peatonal, durante la lluvia, disminuyendo los riesgos de accidentes. Sin embargo, los pavimentos permeables también pueden tener los siguientes inconvenientes: pueden tener requerimientos de manutención más altos que los pavimentos regulares o el concreto, podrían ser menos efectivos en suprimir el crecimiento de hierbas y la grava entre las juntas podría ser propensa a irse con el agua.
Color: El concreto permeable tiende a ser más oscuro que otros tipos de concreto debido a la baja proporción. Pero utilizando algunos agregados se puede obtener una gran variedad de colores para el concreto permeable. Textura y patrón: El concreto permeable tiene una textura áspera y abierta. Juntas: La baja proporción de w/cm usada en el concreto permeable reduce el potencial de agrietamiento por encogimiento. Esto permite que las juntas estén espaciadas a mayores distancias que en el pavimento convencional o que se eliminen todas. ACI 522.1‐08 recomienda que el espacio entre juntas de contracción no exceda los 6 m. Curado: Debido a su baja proporción de w/cm y su gran área de superficie expuesta, el concreto permeable requiere técnicas de curado agresivas. El curado del concreto permeable se debe iniciar dentro de los 20 minutos después de ser colocado. FICHA TÉCNICA: Las características del concreto permeable es la de tener gran contenido de vacíos en su estructura de composición del 15% al 30% que permite el paso del agua dentro del material sin perder sus características de resistencia a la compresión y flexión. Resistencia a la Compresión
180 a 300 kg /cm2 a los 28 días 25 a 50 kg /cm2
Resistencia a la Flexión Consideraciones de diseño La instalación es el paso más importante para el buen funcionamiento, otro elemento clave es el espesor de la losa de concreto poroso, el espesor puede basarse en las condiciones de tráfico vehicular, almacenaje de agua pluvial, y condiciones de subsuelo. El espesor típico oscila entre 15 – 20 cms (6"- 8"), los niveles máximos de tensión se encuentra en los extremos de la losa donde se deberá tener una sección mayor. En general, los costos iniciales de pavimentos de concreto permeable son más altos que los de hormigón convencional o asfalto. Sin embargo, los costos totales pueden ser notablemente inferiores. Además tiene bajos costos de ciclo de vida en comparación con los pavimentos de asfalto. Entre las razones por las cuales se puede considerar económico están:
Menores costos de instalación Baja los costos de ciclo de vida Mayor utilización de la tierra Permite el uso de sistemas de alcantarillado existentes
El aspirado periódico o el lavado a chorro restaurarán la apariencia del pavimento y asegurará su continua habilidad de drenar.
MARCO TEORICO 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. Néstor de Buen, creador del concreto ecológico, destacó que en 1994 inició una investigación para crear un material que permitiera el paso del agua, con lo cual dos años después dio a conocer el concreto permeable, un aditivo que en combinación con cemento y grava es 100% permeable, ecológico y de alta resistencia. Según el empresario, su producto es más resistente que uno tradicional y por lo tanto el grosor es menor. "Si se compara un material normal contra el concreto permeable, este último resulta hasta 20% más barato, pero con todo el beneficio ambiental y de sustentabilidad que significa. Ventajas Económicas y Ambientales Económicos:
Bajo costo de instalación comparado con un sistema de drenaje pluvial,
Incrementa el uso de terreno, debido a que ya no se requiere lagunas de retención y pendientes.
Reduce la necesidad de incrementar la capacidad de drenaje pluvial
Tiene una vida promedio de 20-30 años promedio según su correcta instalación. Ambientales:
Recarga los mantos acuíferos directamente.
Filtra los agentes contaminadores que pueden contaminar las aguas subterráneas y dañar ecosistemas.,
Absorbe el agua en vez de crear charcos o masas de agua,
Reduce el efecto invernadero (no absorbe tanto calor como el concreto asfáltico e hidráulico).
El precio de este material es más barato que cualquier otro. Un piso de concreto tradicional necesita 12 centímetros y con el permeable sólo siete centímetros. Otro de los beneficios, es que crea un microclima en el sitio donde se colocó, porque cuando hace calor el agua que hay debajo del suelo se evapora y evita los climas extremosos.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Nuestro planeta Tierra corre peligro debido a cambios climáticos severos. El incremento de la población junto con la urbanización ha creado problemas sin precedentes en nuestras ciudades. A menos que tomemos medidas urgentes, estos problemas tendrán consecuencias catastróficas. Dentro de todos estos problemas, la escasez de agua es lo que más afecta a nuestras ciudades. Esto se agrava por la pavimentación despreocupada de caminos, plataformas y áreas que rodean las edificaciones con concreto impermeable, lo que da como resultado fugas e inundaciones de la preciosa agua de lluvia. Los pavimentos de concreto permeable ofrecen una solución atractiva a la fuga de agua y a los problemas asociados de contaminación de agua. El agotamiento de los mantos acuíferos es, tal vez, el mayor problema al cual se están enfrentando nuestras autoridades en varias ciudades de la Republica Mexicana y en otros países, por lo que el uso de un pavimento permeable ayudaría a mantener el medio ambiente, ya que permite la recuperación de agua de lluvia a los mantos acuíferos que son las fuentes naturales de suministro de agua de las ciudades el concreto ecológico sirve para fabricar pisos y pavimentos de concreto 100% permeables, dejando pasar el agua de lluvia a través de ellos para que esta se infiltre al subsuelo. La utilización de concreto permeable puede traer dudas , debido que estos permiten el paso del agua hacia el suelo, tales como si el suelo se ablanda debido al agua y esto generaría el agrietamiento del concreto permeable. O que si el concreto permeable tiene menos resistencia a la compresión y flexión, que si adquiere una vida útil menor que la del concreto hidráulico, o que el concreto permeable es
mas costoso que el concreto convencional y que además requiere un mantenimiento muy costoso. Todas estas dudas se presentan en una persona cuanto se hablan del concreto permeable. Y es así como se presenta un problema sobre si se recomienda el uso del concreto permeable. Y ENTONCES ¿POR QUE UTILIZAR EL CONCRETO PERMEABLE? La utilización correcta del concreto permeable es una práctica para lograr controlar y manejar el agua de lluvia. Debido a regulaciones que limitan la escorrentía superficial los propietarios desarrollan proyectos de gran costo que implican los sistemas de drenaje. El concreto permeable reduce la escorrentía superficial, reduciendo las inundaciones. Además tiene la capacidad de filtrar el agua de lluvia de manera natural lo que lleva a la recarga de los mantos acuíferos. La utilización de los concretos permeables se deben de utilizar debido a los granes beneficios ecológicos que estos representan.
HIPOTESIS Los pavimentos de concreto permeable tienen una vida útil mas alto, que los concretos hidráulicos.
Hipótesis Descriptiva
Variable: Concreto
El costo y mantenimiento del concreto permeable es más barato que el del concreto tradicional.
Hipótesis Descriptiva
Variable: Concreto
Si la colocación del concreto permeable no se hace adecuadamente, el pavimento de concreto permeable presentara problemas graves. Hipótesis Causa-Efecto
Variables: conocer-problemas
El material que se utiliza en la preparación de la base para el concreto permeable es la misma que para la de un pavimento tradicional.
Hipótesis Descriptiva
Variables: material
Todos los concretos permeables, están compuestos de de gravas. Hipótesis Descriptiva
Variable: Gravas
OBJETIVO GENERAL Dar a conocer al lector los nuevos avances tecnológicos del concreto, en este caso el concreto permeable. Conociendo lo que es el concreto permeable, su colocación y costo del mismo, por mencionar algunos. Y así obtener un panorama general de este tipo de concreto, determinando si es recomendable el uso de este material, además de que se esta siendo indispensable en las ciudades debido a la problemática de escases de agua que existe en ellas y mantener al medio ambiente.
Objetivos Particulares Definir el concreto permeable Mencionar la instalación en concreto permeable Conocer la preparación de la base y sub base para el concreto permeable Comentar las ventajas del concreto permeable Comentar las desventajas del concreto permeable Mencionar por que se debe de utilizar el concreto permeable Mencionar los lugares donde se puede utilizar el concreto permeable Aclarar si el costo del concreto permeable es alto o bajo Describir las características físicas del concreto permeable Conocer la resistencia a la compresión y flexión del concreto permeable
PREGUNTAS ¿Que es el concreto permeable? ¿Por que utilizar el concreto permeable? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del concreto permeable? ¿Como se instala el pavimento de concreto permeable? ¿Cómo se prepara la base y la sub base para la colocación del concreto permeable? ¿Cuál es costo del concreto permeable? ¿Como probar (inspección) el pavimento de concreto permeable? ¿Cómo darle mantenimiento al concreto permeable? ¿Cuáles son los lugares donde se puede usar y aplicar el concreto?
JUSTIFICACION Cuando se habla de pavimentar en la actualidad lo primero que se piensa es en concreto asfáltico o concreto hidráulico, pero esta investigación explicara que pavimentar tiene una nueva tendencia llamada Concreto Permeable, aplicado en superficies especificas como estacionamientos, calles de trafico ligero, banquetas, áreas peatonales, haciendo que el pavimento tradicional sea cosa del pasado. Así la investigación tiene la finalidad de dar a conocer el concreto permeable, las ventajas, desventajas, el costo, mantenimiento y propiedades físicas del concreto permeable, así como su colocación y otros aspectos importantes del concreto, para determinar si este tipo de concreto es recomendable y los lugares donde se pueden emplear. Por este motivo el trabajo fue realizado con fin de informar al lector y de dar a conocer una explicación del tema.
CONTENIDO Capítulo I
Concreto Permeable
Capítulo II
Ventajas y Desventajas
Capítulo III
Características Físicas
Capítulo IV
Instalación
Capitulo V
Costo, Mantenimiento y Pruebas
Capítulo I
Concreto Permeable
El concreto permeable ha existido desde hace 150 años, pero hasta hace 20 años que fue exitosamente puesto en práctica en varias aplicaciones en diversos estados de la republica mexicana, sus usos más comunes son: en áreas cercanas a árboles, reducción de escurrimientos pluviales y aumentar la permeabilidad en ciertas áreas. ¿QUÉ ES EL CONCRETO PERMEABLE? Es un concreto que permite filtrar el agua de la lluvia y sus escurrimientos en vez de dirigirlos a sus alrededores o usar un costoso drenaje pluvial; usualmente consta de un agregado promedio de 3/8" o 1/2" de diámetro, cemento hidráulico y otros materiales cementantes, aditivos, y agua, formalmente NO contiene agregados finos. El resultado son losas con un 15% – 25% de porosidad que hace que parezcan es de palomitas aglomeradas, también debido a su porosidad su peso oscila entre 1600 a 1900 kg/m3 y posee una fuerza a la compresión de 35 a 280 kg/cm2 (500 a 4000 psi) según su espesor, permitiendo una permeabilidad de 120 a 200 Lts / minuto / m2. UTILIZACIÓN
La utilización correcta del concreto permeable es lograr controlar la polución y manejar el agua de lluvia. Debido a las regulaciones que limitan la fuga del agua de lluvia, cada vez resulta más costoso para los propietarios desarrollar proyectos de bienes raíces, debido al tamaño y el gasto que implican los sistemas de drenaje. El concreto Permeable reduce la fuga en áreas pavimentadas, lo cual reduce la necesidad de lagunas separadas de retención de agua de lluvia y permite el uso de alcantarillas de menor capacidad. Esto permite a los propietarios desarrollar áreas de mayor tamaño a un costo menor. El concreto permeable también filtra de manera natural el agua de lluvia y reduce las cargas de polución que puedan entrar en los arroyos, lagunas y ríos. El concreto permeable funciona como una laguna de retención de agua de lluvia y permite que el agua de lluvia se infiltre en la tierra sobre un área mayor, facilitando la recarga de los suministros de agua subterránea localmente. Todos estos beneficios llevan a un uso más efectivo de la tierra. El Concreto permeable puede de igual manera reducir el impacto del desarrollo en los árboles. Un pavimento de Concreto permeable permite la transferencia de agua y aire a los sistemas de raíces dejando que los árboles florezcan incluso en las áreas altamente desarrolladas. USOS Y APLICACIONES Con el Concreto permeable se pueden pavimentar superficies de uso vehicular y peatonal, en donde se requiera tener áreas permeables permitiendo que el agua de lluvia se infiltre libremente al subsuelo. Otra de las funciones que se obtienen utilizando concreto permeable en pavimentos de uso vehicular y peatonal, es la de captar a través de toda su superficie el agua pluvial para canalizarla a depósitos de almacenamiento y darle uso para diferentes servicios. Las aplicaciones del concreto permeable debido a sus características de resistencia a la compresión y flexión son: Usos y aplicaciones típicos incluyen Rodamientos Vehiculares: Áreas de estacionamiento Vialidad Ciclo pistas Cocheras. Peatonal: Explanadas Andadores Banquetas Otros: Contorno de Albercas, Fuentes. Muros de contención en puentes
Patios, canchas de tenis Cubiertas laterales en piscinas Rutas de carros de golf Pisos para invernaderos Áreas de Zoológicos y establos
1) Piso Estacionamiento
2)
2) Explanada Estacionamiento
4)
Capítulo II
Ventajas y Desventajas
VENTAJAS Entre las ventajas que presenta el Concreto Permeable es el de ser más DURABLE que los pavimentos comúnmente usados como el asfalto.
Reduce (a casi cero) descargas máximas del agua de lluvia de las áreas pavimentadas. Por ser un pavimento con superficie 100% permeable, aumenta el área permeable en la construcción. Por ser un material 100%permeable reduce el drenaje pluvial al 50%. Por utilizar un sistema de bases con material pétreo no existen DEFORMACIONES o BACHES.
Por ser un material poroso es Autodrenante y Autoventilado Por su función permeable en los pavimentos, no interrumpe el Ciclo Hidráulico del Agua en las ciudades, permitiendo INYECTAR agua pluvial a los mantos acuíferos. Por ser una estructura con el 15% al 30% de vacíos, no genera islas de calor como el asfalto y el concreto hidráulico. Evita ENCHARCAMIENTOS y ayuda a evitar saturación en los drenajes en época de lluvias. Disminuye las distancias de frenado de los vehículos, especialmente en condiciones de lluvia, evita el ACUAPLANEO. Por no retener agua en su superficie existe baja probabilidad de deslumbramiento por reflexión de la luz sobre película de agua superficial. Disminuye los gradientes térmicos y de humedad (reflexión mínima de la luz) Aumenta la calidad de servicios para s vehicular y peatonal, durante la lluvia, disminuyendo los riesgos de accidentes. Ayuda a mitigar inundaciones y al mismo tiempo incrementa la recarga del agua subterránea y el crecimiento de árboles. Además, permite que el aire se infiltre en el suelo, lo que lo hace práctico para pavimentar bajo la línea de goteo de los árboles sin sofocarlos. Mejora la calidad del agua de lluvia. Su superficie más fría da como resultado fugas de agua de lluvia más fría, lo que beneficia a las corrientes y lagos. Su superficie de color claro reduce los efectos de “isla de calor” así como los costos de iluminación debido a su mayor reflectancia de la luz en comparación con el asfalto, por lo tanto mejorando la seguridad para los vehículos y los peatones. Se puede elegir el color del concreto para mejorar aún más la reflectividad. Reduce el área de tierra dedicada exclusivamente a la istración de agua de lluvia. También puede eliminar la necesidad de sistemas tradicionales de istración de aguas de lluvia tales como estanques de retención y paulares. Se le puede considerar un tipo de estanque seco de retención. Un pavimento más una sub‐base adecuadamente diseñado retiene varios centímetros de aguas de lluvia que luego pueden ser absorbidos en el suelo durante un período de horas. También se le considera “ecológico” porque apoya el reciclado puesto que se fabrica usando subproductos de fábricas y plantas de energía, reduciendo así la necesidad de tierras de relleno. La vida de servicio se mide en décadas, pero cuando el finalmente llega, el concreto se puede triturar y
reciclar como agregado de alta calidad para cientos de aplicaciones. El concreto también es ecológico puesto que se fabrica de materiales extraídos y procesados localmente, y a diferencia del asfalto, no produce fuga tóxica. Los pavimentos de concreto permeable tienen un costo de ciclo de vida más bajo que las alternativas como el asfalto. Aunque el costo inicial del pavimento permeable es ligeramente más alto, debido a su durabilidad y resistencia superior, el costo del ciclo de vida es menor al del asfalto. Requiere de menos reparaciones que el asfalto, y en general tiene un período de vida más largo también. El atractivo estético puede aumentarse incluyendo color en el concreto. Se puede usar color para que el concreto armonice mejor con las características naturales del lugar, lo que lo hace visualmente menos intrusivo. Alternativamente, los colores contrastantes y brillantes pueden hacer que el concreto se resalte como contribución artística o para resaltar ciertas áreas (por ejemplo, espacio de estacionamiento para personas incapacitadas.)
Las raíces necesitan aire y agua. El concreto permeable permite el paso de ambos. Este estacionamiento permeable está ayudando a preservar más de 23 árboles de oliva a través del riego natural. Las copas de los árboles frondosos también dan sombra para proporcionar un enfriamiento natural.
DESVENTAJAS •Sin embargo, los pavimentos permeables también pueden tener los siguientes inconvenientes: pueden tener requerimientos de manutención más altos que los
pavimentos regulares o el concreto, podrían ser menos efectivos en suprimir el crecimiento de hierbas y la grava entre las juntas podría ser propensa a irse con el agua. El concreto permeable ha sido utilizado en México, Estados Unidos , así como en Australia, Europa y en muchos escenarios olímpicos en y alrededor de Beijing. Sin embargo, un mayor conocimiento de los problemas ambientales ha dado una mayor importancia al concreto permeable como solución a la contaminación y la erosión del pavimento asociada con la fuga de agua. .
Concreto permeable en un andador
Concreto permeable en un estacionamiento
Concreto permeable utilizado en el patio de una casa
Capítulo III Características físicas FICHA TÉCNICA
Las características del concreto permeable es la de tener gran contenido de vacíos en su estructura de composición del 15% al 30% que permite el paso del agua dentro del material sin perder sus características de resistencia a la compresión y flexión. Por no utilizar acero de refuerzo ni arena, su peso volumétrico es un 20% a 25% más ligero que el concreto tradicional. El concreto permeable es resistente a los agentes agresivos contenidos en el agua, esto gracias a la función del aditivo que asegura la liga de los agregados. El índice de fisuras en el concreto ecológico es de menos un 25% debido a la baja retracción por el índice de vacíos contenidos en comparación a un concreto convencional.
Información Técnica Resistencia a la Compresión Resistencia a la Flexión Peso Volumétrico Permeabilidad Absorción Revenimiento
180 a 300 kg /cm2 a los 28 días 25 a 50 kg /cm2 1,600 a 1,800 kg /m3 100.0% 20.5% de 0.0 cm. a 1.0 cm.
Cantidad de Agua en 1m2 Saturado
Espesor 6 cm. / 13.75 lts Espesor 8 cm. / 18.00 lts
No lo afectan agentes externos como Hidrocarburos Alifáticos Alcoholes Hidrocarburos Aromáticos Aceites Vegetales Solventes Clorados Aceites Minerales MIBK ( Metil Isobutil Cetona ) Resistente a los rayos MEK ( Metil Etil Cetona ) Ultravioleta Acetato de Etilio Resistencia a la salinidad Isoforona Resistente a álcalis Tabla 1. Proporciones típicas de mezclas para concreto permeable (Kg/m3) Material Proporción Materiales cementosos*
270‐415
Agregados de granulación fina (grava o piedra chancada)
1190‐1480
Proporción w/cm
0.25‐0.34 (con aditivos químicos) 0.34‐0.40 (sin aditivos químicos)
Materiales cementosos
1:0.21‐0.25
‐ Proporción de agregado Agregado fino: Proporción de agregado grueso+ Fibras de polipropileno (opcional cuando no hay presencia de agregado fino)**
0 a 1:1 0.1% por volumen o ).9 kg/m3
*Se puede reemplazar el cemento con aproximadamente 10‐30% de ceniza volante, 20‐ 50% de escoria de alto horno y 5% de humo de sílice; también se pueden usar aditivos químicos (retardadores y estabilizadores de hidratación), a dosis recomendadas por el fabricante. +La adición de agregado fino disminuirá la porosidad e incrementará la resistencia; con frecuencia se usa agregado de 10‐20 mm de tamaño. ** Las fibras pueden ser 13‐19 mm o 50 mm de largo.
COLOR El Concreto permeable se fabrica con piedra andesita, basalto besicular, caliza y otros agregados con granulometría controlada de 3/8” a 3/4”; dejando una superficie en color natural, uniforme y con textura. En caso de requerirse color, según la demanda del proyecto al Concreto permeable se le da color mediante un Sistema de Impregnación con Pinturas. El concreto permeable tiende a ser más oscuro que otros tipos de concreto debido a la baja proporción w/cm en la mezcla. Cuando se usa ceniza volante o escoria de alto horno, ello oscurece el concreto. Con frecuencia se usa pigmentos de óxido de hierro para el amplio espectro de tonos tierra; otros óxidos minerales se usan para crear tonos de verde, amarillo y azul. No se deben usar pigmentos negros estándares de carbón debido a que potencialmente pueden lixiviar del concreto expuesto a ciclos húmedos y secos. Los colores líquidos quizás sean más confiables puesto que se pueden dispersar más rápidamente en mezclas secas. El agua contenida en los colores líquidos y cualquier agua agregada por el sistema automático de dosificación debe substraerse de la cantidad de agua de mezcla agregada al concreto.
Acabados El concreto permeable tiene una gran variedad de acabados y texturas de granulometría controlada, se pueden fabricar con los materiales pétreos decorativos de la región como son: grava silica, piedra de río, mármol y otros obteniendo así acabados naturales.
Tipos de Colores:
CO-D01
CO-G01
CO-G02
CO-T01
CO-V01
CO-T02
NAT-DESV
CO-N01
CON-NAT
SIL-DESL-01 SIL-DESL
CO-NAT-GR
TEXTURA Y PATRÓN El concreto permeable tiene una textura áspera y abierta que se ha comparado a las tortas de arroz. El color puede ser más pronunciado debido a que la textura áspera reduce el brillo asociado con el pavimento de concreto convencional. El tamaño y la forma (redonda o angular) del agregado grueso en la mezcla son variables significativas de diseño visual (Chusid y Paris, 2006.)
JUNTAS La baja proporción de w/cm usada en el concreto permeable reduce el potencial de agrietamiento por encogimiento. Esto permite que las juntas estén espaciadas a mayores distancias que en el pavimento convencional o que se eliminen todas. ACI 522.1‐08 recomienda que el espacio entre juntas de contracción no exceda los 6 m, y que la profundidad de la junta deba ser de 1/4 a 1/3 del grosor del pavimento (con un ancho de junta mínimo para el corte con sierra de 3 mm.) En lugar de cortarlas con sierra, las juntas en el concreto permeable son cinceladas con una herramienta de juntas. Las juntas cortadas en concreto permeable curado tienden a desmoronarse. Si el pavimento permeable está contiguo a pavimento convencional, las juntas en los dos
materiales deben alinearse para reducir el potencial de agrietamiento reflexivo de un al otro.
CURADO Debido a su baja proporción de w/cm y su gran área de superficie expuesta, el concreto permeable requiere técnicas de curado agresivas. ACI 522.1‐08 recomienda lo siguiente: • El curado del concreto permeable se debe iniciar dentro de los 20 minutos después de su colocación (se puede hacer mediante vaporización con agua y luego cubriéndolo con una hoja de polietileno con grosor mínimo de 0.15 mm.) Este corto período de tiempo limita la cantidad de trabajo de acabado que se puede hacer, aunque algunos tipos de sello se pueden hacer después que se ha colocado la hoja. • Todos los bordes expuestos del pavimento se deben cubrir con hojas de polietileno. • El material de cubierta del curado debe asegurarse sin el uso de tierra. • El plástico debe quedarse en su lugar por lo menos siete días.
Capítulo IV
Instalación
Consideraciones de diseño La instalación es el paso más importante para el buen funcionamiento, otro elemento clave es el espesor de la losa de concreto poroso, el espesor puede basarse en las condiciones de tráfico vehicular, almacenaje de agua pluvial, y condiciones de subsuelo. El espesor típico oscila entre 15 – 20 cm (6"- 8"), los niveles máximos de tensión se encuentra en los extremos de la losa donde se deberá tener una sección mayor. Existen cuatro elementos claves para el éxito de una superficie de pavimento permeable • Preparación de los cimientos: el cimiento debe ser uniforme y estar adecuadamente Compactada; • Agua de mezcla del concreto: el concreto debe tener la cantidad correcta de agua; • Compactación/acabado del concreto: el concreto debe compactarse y acabarse sin esfuerzo excesivo; y • Curado suficiente: el curado debe realizarse en una manera oportuna y para la suficiente duración.
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
BASE O ESTRUCTURA PERMEABLES
DE
SUSTENTACION
PARA
CONCRETOS
La base es la estructura de sustentación del Concreto Permeable hecho con Aditivo Ecocreto, puede dividirse en dos secciones, esto es, de acuerdo al uso de cada pavimento. En el caso de usos de rodamientos como en calles, estacionamientos u obras de mucho tráfico será necesario aplicar una sub-base y una base. En casos en donde el terreno es inestable se colocan Geotextiles no-tejidos y Geomallas. Para los casos de uso peatonal como andadores, solamente se aplicará una base, en algunos casos Geotextiles notejidos. La sub-base se realiza con agregados pétreos en diámetros mayores, de 2” a 6” los cuales se colocan directamente sobre el terreno compactado. El peralte de la subbase depende de las cargas por recibir. Se acomodará por medios mecánicos hasta llegar a un grado de acomodo del balastre tal, que al pasar el rodillo no deje marcado un diferencial de nivel en las áreas de reacomodo. La base es la capa de grava de ¾” y será de 5 cm. de espesor se acomodará por medios mecánicos, sobre esta base se colocará el Concreto permeable por lo que debe de estar perfectamente nivelada y afinada.
Tanto la base como la sub-base se deberán vibro compactar para evitar reacomodos posteriores del material. Es importante reiterar que ambas deben de estar libres de cualquier material fino. Es importante mencionar que toda la estructura del sistema deberá de estar confinada con guarniciones u otros elementos que la contengan. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE BASES TIPO EN VIALIDAD: 1. Abrir
caja
de
47
cm.,
para
recibir
las
sub-base
y
base.
2. Se rodará sobre la superficie expuesta un rodillo liso, buscando dejar que la subrasante tenga un grado de compactación uniforme, no es necesario mejorar el terreno natural.
3. Se colocará sobre la superficie una capa de GEOTEXTIL NO-TEJIDO, MIRAFI (impide la contaminación de los agregados seleccionados, con el suelo natural). El traslape será de 40 cm. En ambos sentidos en donde se requiera juntas.
4. Sobre la subrasante se excavarán pozos de absorción de 1.5 m3 1.0 x 1.0 x 1.5 m y se rellenarán con balastre de 3” a 6” sin finos, se ubicará un pozo por cada 200 m2 de superficie.
5. Se extenderá una primera capa de material pétreo de balastre de 3” a 6” sin finos, de 30 cm. de peralte, se nivelará con respecto a niveles de proyecto.
6. Una vez colocada la sub-base de balastre y nivelada lo mejor posible, se rodará un rodillo liso, primero en “estático” y posteriormente “con vibro” para permitir el acomodo adecuado de los materiales pétreos.
7. Se extenderá una segunda capa de material pétreo de grava de ¾” sin finos, se nivelará y afinará lo mejor posible ya que sobre la base de grava se colocará el Concreto Ecológico hecho con Aditivo Ecocreto. El peralte de la base será de 5cm.
8. Una vez colocada la base de grava de ¾” y perfectamente nivelada y afinada, se rodará un rodillo liso, primero en “estático” y posteriormente “con vibro” para permitir el acomodo adecuado de los materiales pétreos. El grado de acomodo se dará en el momento en que el rodillo no deje huella de su orilla o canto sobre la superficie rodante.
9. Una vez acomodada la base de grava de ¾” y perfectamente nivelada y afinada se procederá a realizar los trabajos de colocación del Concreto Ecológico en espesor de 12cm. Con un f´c=240 Kg. /cm2.
Observaciones: 1. Si al abrir caja existen vados, éstos se rellenarán con material pétreo, no con material fino. 2. Los materiales pétreos por usar deberán de estar libres de finos. 3. Los elementos de sub-base, base y carpeta de Ecocreto deberán de estar confinados con guarniciones perimetrales. 4. El equipo idóneo para estos trabajos será una retroexcavadora y un rodillo. Cada proyecto tendrá su sistema constructivo en especifico, consultar asesoria técnica.
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE BASE PARA USO PEATONAL: 1. Abrir
caja
de
16
cm.,
para
recibir
la
base.
2. Se rodará sobre la superficie expuesta un Placa Wacker 1550 A, buscando dejar que la subrasante tenga un grado de compactación uniforme.
3. Sobre la subrasante se excavarán pozos de absorción de 1 m3 (1.0 x 1.0 x 1,0 m) y se rellenarán con balastre de 3” a 6” sin finos, se ubicará un pozo por cada 100 m2 de superficie.
4. Se extenderá una capa de material pétreo de grava de ¾” sin finos, se nivelará y afinará lo mejor posible ya que sobre la base de grava se colocará el Concreto Permeable. El peralte de la base será de 10 cm. (la grava de 3/4” será de la triturada, no tezontle).
5. Una vez colocada la base de grava de ¾” y perfectamente nivelada y afinada, se rodará una Placa Wacker 1550 A, para permitir el acomodo adecuado de los materiales pétreos. El grado de acomodo se dará en el momento en que la Placa Wacker 1550 A, no deje huella de su orilla o canto sobre la superficie rodante.
6. Una vez acomodada la base de grava de ¾” y perfectamente nivelada y afinada se procederá a realizar los trabajos de colocación del Concreto Permeable con espesor de 6cm. Con un f¨c = 200 kg/cm2.
Capa de concreto poroso (su grosor lo determina el diseño) ⇒ Reservorio de piedra ⇒ Filtro grueso (conforme lo requiera la condición del suelo ⇒ Filtro de tela o geotextil ⇒ Suelo inalterado
Observaciones: 1. Si al abrir caja existen vados, estos se rellenarán con material pétreo, no con material fino. 2. Los materiales pétreos por usar deberán de estar libres de finos. 3. Los elementos de base y carpeta del concreto permeable deberán de estar confinados con guarniciones perimetrales. 4. Cada proyecto tendrá su sistema constructivo en especifico, consultar asesoria técnica.
PROCEDIMIENTO PARA LA COLOCACIÓN DEL CONCRETO PERMEABLE
A) Preparación de la base con materiales pétreos
B) Compactación de la base
C) Colocación e instalación de concreto permeable
Capitulo V
Costo, mantenimiento y pruebas
COSTO El costo de los materiales y la colocación en general de los pavimentos de concreto permeables varía considerablemente por región. Sin embargo, en lugares donde la experiencia y el suministro son limitados los materiales y su colocación pueden costar entre 30 a 50 por ciento más. La coloración integral generalmente agrega costo extra, dependiendo de la intensidad del color. Sin embargo, el costo extra del pavimento permeable con frecuencia se recupera en su totalidad o en parte mediante ahorros en otros aspectos del proyecto a través de la eliminación de otras estructuras de control de fuga. En algunos proyectos, el terreno extra disponible por la eliminación de un estanque de retención puede resultar en una ganancia neta significativa. Además tiene bajos costos de ciclo de vida en comparación con los pavimentos de asfalto. A largo plazo, se incurre en un costo pequeño pero continuo de mantenimiento para el aspirado o el lavado a chorro del pavimento entre dos a cuatro veces por año para prevenir la obstrucción de los vacíos. En algunos lugares, también puede haber ahorro continuo debido al uso reducido del sistema local de alcantarillado
Beneficios
económicos
En general, los costos iniciales de pavimentos de concreto permeable son más altos que los de hormigón convencional o asfalto. Sin embargo, los costos totales pueden ser notablemente inferiores. El material en sí es sólo un poco más caro, pero la costumbre de instalar concreto permeable más grueso que el concreto normal. La razón es que sabemos que el agua va a pasar y saturar el subsuelo por debajo. Así que se tiene que desenar para una sub-base más débil. Con un estacionamiento permeable, que puede ir de 6 pulgadas de espesor frente a 4 pulgadas de hormigón convencional. Cuando se compara la instalación y los costes globales del ciclo de vida, el concreto permeable es el claro ganador. No se tiene que mirar a los costos por metro cuadrado. Se tiene que mirar a los costos del sistema global. Para los propietarios de un pavimento de concreto permeable, el concreto permeable es un producto sostenible que realmente les ahorra dinero. Termina siendo más barato que un concreto convencional. Entre las razones por las cuales se puede considerar económico están: Menores costos de instalación La instalación de bordillos tradicionales, canales, tomas de drenaje de pluviales, tuberías y tanques de retención puede costar dos o tres veces más de estrategias de bajo impacto para el manejo de la escorrentía del agua, tales como el concreto permeable. Los proyectos que utilizan el concreto permeable normalmente no
necesitan alcantarillado, lo que elimina el costo de la instalación de tuberías subterráneas y drenajes pluviales. Permite el uso de sistemas de alcantarillado existentes El concreto permeable también puede reducir la necesidad de los municipios para aumentar el tamaño de los sistemas de drenaje pluvial para dar cabida a nuevos desarrollos residenciales y comerciales. Mayor utilización de la tierra Debido a que el concreto permeable se dobla como un sistema de gestión de aguas pluviales, no hay necesidad de comprar más tierras para la instalación de grandes estanques de retención y otro tipo de retención de agua y sistemas de filtrado. Eso significa que los desarrolladores y los propietarios pueden utilizar las tierras de manera más eficiente y maximizar el retorno de su inversión. Baja los costos de ciclo de vida El concreto permeable es un material de pavimentación sostenible, con una esperanza de vida igual a la del hormigón normal. La mayoría de las áreas de construcción de concreto permeable, cuando estén construidos, tendrá una duración de 20 a 40 años.
MANTENIMIENTO Para que el concreto permeable funcione adecuadamente, la estructura de vacío debe permanecer sin obstrucciones. Las condiciones que pueden llevar a obstrucción deben anticiparse y evitarse. Por ejemplo, el pavimento permeable debería estar más alto que el suelo circundante para evitar que tierra sea llevada hacia el pavimento. Con el tiempo, los poros del concreto permeable pueden llenarse con sedimento y otras materias particulares. Escombros de los árboles también pueden obstruir los vacíos. Esto puede afectar la apariencia, especialmente si el relleno es profundo en algunas porciones de la loza que en otras. El aspirado periódico o el lavado a chorro restaurarán la apariencia del pavimento y asegurará su continua habilidad de drenar.
PRUEBAS Y ESPECIFICACIONES La aceptación del concreto permeable no se basa en su resistencia. Lo más importante para el éxito de un pavimento permeable es su contenido de vacío. Las pruebas de asentamiento y contenido de aire para el concreto convencional no son aplicables para este tipo de mezcla de concreto sin finos. Un punto aun más importante para el éxito de un pavimento permeable es el contenido de vacío. La aceptación esta típicamente basada en la densidad (peso unitario) es el único campo de prueba requerido para el concreto permeable fresco. Una tolerancia aceptable de es de más o menos 5 lb/cu.ft. (80 kg/ m3) de la densidad de diseño. Esto debe ser verificado a través de mediciones de campo. La densidad fresca (pero unitario) del Concreto permeable se mide utilizando el método “jigging” descrito en la norma ASTM C 29. Las pruebas de caída y contenido de aire no se aplican al concreto permeable. Si el pavimento de concreto permeable es un elemento del plan de gerencia del agua de lluvia, el diseñador debe asegurarse que este funcione correctamente a través de una observación visual de las características de drenaje, antes de abrir la instalación. Han surgido
preguntas acerca de la duración del deshielo del concreto permeable. A pesar de que casi toda la experiencia es en climas cálidos recientemente han surgido proyectos de concreto permeables en climas fríos. El concreto permeable en ambientes de congelamiento no debe permitirse que se sature completamente. La saturación del pavimento de Concreto permeable instalado puede prevenirse colocando el Concreto permeable en capas densas de 8 a 24 pulgadas (200 a 600 mm) de base de piedra de textura abierta. Pruebas y exámenes de laboratorio muestran que el aire retenido puede mejorar la duración del estrés por congelación o descongelación aun cuando el concreto permeable este en su condición de saturación total. Sin embargo, el contenido de aire retenido no puede verificarse mediante ningún procedimiento de prueba standard ASTM. A pesar de que el concreto permeable y el suelo subyacente tienen excelentes capacidades de filtración, es posible que no se logre eliminar todos los contaminantes. En situaciones críticas para preservar la calidad del agua subterránea se recomienda utilizar la prueba del agua de lluvia.
GLOSARIO ACI: Instituto Americano del Concreto (ACI, por sus siglas en inglés). Norma ASTM C 29: Método de Ensayo Normalizado para determinar la densidad aparente ("peso unitario”) e Índice de Huecos en los Áridos Materiales Pétreos: Los materiales pétreos (del latín petreus; pedregoso) son las piedras naturales, que pueden presentarse en forma de bloques, losetas y gránulos, pizarra, mármol o arena.
Geotextil no-tejido: Material utilizado (tipo tela) en los caminos para impedir la contaminación de los agregados seleccionados, con el suelo natural.
Materia: Taller de investigación II
Profesor: Integrantes Grupo: MA
Trabajo de investigación Investigación documental
Tema: Concreto
Titulo Concreto Permeable
Fecha de entrega Diciembre Zacatepec, Morelos a 2010
ÍNDICE Portada. 1.- Índice. 2.- Resumen. 3.- Introducción 4.- Marco Teórico 5.- Planteamiento del problema 6.- Hipótesis 7.- Objetivo de la investigación 8.- Objetivos particulares 9.- Preguntas 10.- Justificación 11.- Delimitación 12.- Impacto ético, tecnológico, económico y ambiental 13.- Metodología a utilizar 14.- Contenido
Concreto Permeable Ventajas y Desventajas Características Físicas Instalación Inspecciona miento y Costo
15.- Cronograma Propuesto 16.- Aseguramiento Técnico-Material 17.- Conclusiones 18.- Glosario 19.- Bibliografía
RESUMEN La historia del concreto constituye un capítulo fundamental de la historia de la construcción. Cuando el hombre optó por levantar edificaciones utilizando materiales arcillosos o pétreos, surgió la necesidad de obtener pastas o morteros que permitieran unir dichos mampuestos para poder conformar estructuras estables, y dejando en claro que la infraestructura de un país y su desarrollo constituyen la plataforma más importante para su crecimiento económico. En la actualidad hay una gran gama de concretos para el empleo de la construcción, pero hay uno que esta siendo considerado por los ingenieros por los grandes beneficios medio ambientales que este genera. El incremento de la población junto con la urbanización que han creado problemas sin precedentes en nuestras ciudades. Dentro de todos estos problemas, la escasez de agua es lo que más afecta a nuestras ciudades. Esto se agrava por la pavimentación despreocupada de caminos, plataformas y áreas que rodean las edificaciones con concreto impermeable, lo que da como resultado fugas e inundaciones de la preciosa agua de lluvia. Para la solución de este problema, se creo el concreto permeable, también conocido como concreto ecológico o poroso. El concreto permeable se encuentra dentro del espectro de los materiales ecológicos, ya que permite la filtración del agua al subsuelo logrando así la restauración de los mantos acuíferos. El material es sumamente durable, no degradable e increíblemente resistente manteniendo sus características de permeabilidad. Este concreto es un tipo especial de concreto con una alta porosidad, usado para aplicaciones de planchado de concreto que permita el paso a través de él, de agua proveniente de precipitación y otras fuentes, reduciendo la fuga en el sitio y recargando los niveles de agua subterránea. La alta porosidad se obtiene mediante un alto contenido interconectado de vacío. Típicamente el concreto permeable tiene poco o no tiene agregados finos y tiene la suficiente cantidad de pasta de cemento para cubrir las partículas de agregado grueso preservando la interconectividad de los vacíos. El concreto permeable es usado tradicionalmente en áreas de estacionamiento, áreas con poco tráfico, pasos peatonales e invernaderos. Es una aplicación importante para la construcción sostenible. Sus beneficios no solo son económicos y estructurales ya que también ayuda al medio ambiente. Actualmente las empresas constructoras de viviendas, ingenieros, y arquitectos están utilizando esta solución nueva e innovadora que
reduce los escurrimientos pluviales, produce un bajo impacto al medio ambiente y promueve las comunidades sustentables.
INTRODUCCION El concreto permeable es el resultado de la mezcla de agregado pétreo, cemento, agua y aditivos, que forman una pasta similar al concreto hidráulico, tan maleable como este, pero que al secar dejará una superficie muy porosa que permite el paso del agua libremente hacia el subsuelo y que tiene una gran resistencia a la compresión y a la flexión. Como ventaja adicional, por ser un material granular, sin arena, permite que las cargas de los autos y camiones se repartan, por lo que la carga que llega al terreno sea de algunos gramos repartidos en un área muy grande, lo que evita deformaciones de los terrenos y la aparición de baches. Las aplicaciones del concreto permeable debido a sus características de resistencia a la compresión y flexión son:
Rodamientos Vehiculares: Estacionamientos, Vialidad, Ciclo pistas, Cocheras.
Peatonal: Explanadas, Andadores, Banquetas
Otros: Contorno de Albercas, Fuentes.
Entre las ventajas que presenta el Concreto Permeable es el de ser más DURABLE que los pavimentos comúnmente usados como el asfalto. Reduce (a casi cero) descargas máximas del agua de lluvia de las áreas pavimentadas. Por ser un pavimento con superficie 100% permeable, aumenta el área permeable en la construcción. Por ser un material 100%permeable reduce el drenaje pluvial al 50%. Por utilizar un sistema de bases con material pétreo no existen DEFORMACIONES o BACHES. Disminuye las distancias de frenado de los vehículos, especialmente en condiciones de lluvia, evita el ACUAPLANEO. Por no retener agua en su superficie existe baja probabilidad de deslumbramiento por reflexión de la luz sobre película de agua superficial. Disminuye los gradientes térmicos y de humedad (reflexión mínima de la luz) Aumenta la calidad de servicios para s vehicular y peatonal, durante la lluvia, disminuyendo los riesgos de accidentes. Sin embargo, los pavimentos permeables también pueden tener los siguientes inconvenientes: pueden tener requerimientos de manutención más altos que los pavimentos regulares o el concreto, podrían ser menos efectivos en suprimir el crecimiento de hierbas y la grava entre las juntas podría ser propensa a irse con el agua.
Color: El concreto permeable tiende a ser más oscuro que otros tipos de concreto debido a la baja proporción. Pero utilizando algunos agregados se puede obtener una gran variedad de colores para el concreto permeable. Textura y patrón: El concreto permeable tiene una textura áspera y abierta. Juntas: La baja proporción de w/cm usada en el concreto permeable reduce el potencial de agrietamiento por encogimiento. Esto permite que las juntas estén espaciadas a mayores distancias que en el pavimento convencional o que se eliminen todas. ACI 522.1‐08 recomienda que el espacio entre juntas de contracción no exceda los 6 m. Curado: Debido a su baja proporción de w/cm y su gran área de superficie expuesta, el concreto permeable requiere técnicas de curado agresivas. El curado del concreto permeable se debe iniciar dentro de los 20 minutos después de ser colocado. FICHA TÉCNICA: Las características del concreto permeable es la de tener gran contenido de vacíos en su estructura de composición del 15% al 30% que permite el paso del agua dentro del material sin perder sus características de resistencia a la compresión y flexión. Resistencia a la Compresión
180 a 300 kg /cm2 a los 28 días 25 a 50 kg /cm2
Resistencia a la Flexión Consideraciones de diseño La instalación es el paso más importante para el buen funcionamiento, otro elemento clave es el espesor de la losa de concreto poroso, el espesor puede basarse en las condiciones de tráfico vehicular, almacenaje de agua pluvial, y condiciones de subsuelo. El espesor típico oscila entre 15 – 20 cms (6"- 8"), los niveles máximos de tensión se encuentra en los extremos de la losa donde se deberá tener una sección mayor. En general, los costos iniciales de pavimentos de concreto permeable son más altos que los de hormigón convencional o asfalto. Sin embargo, los costos totales pueden ser notablemente inferiores. Además tiene bajos costos de ciclo de vida en comparación con los pavimentos de asfalto. Entre las razones por las cuales se puede considerar económico están:
Menores costos de instalación Baja los costos de ciclo de vida Mayor utilización de la tierra Permite el uso de sistemas de alcantarillado existentes
El aspirado periódico o el lavado a chorro restaurarán la apariencia del pavimento y asegurará su continua habilidad de drenar.
MARCO TEORICO 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. Néstor de Buen, creador del concreto ecológico, destacó que en 1994 inició una investigación para crear un material que permitiera el paso del agua, con lo cual dos años después dio a conocer el concreto permeable, un aditivo que en combinación con cemento y grava es 100% permeable, ecológico y de alta resistencia. Según el empresario, su producto es más resistente que uno tradicional y por lo tanto el grosor es menor. "Si se compara un material normal contra el concreto permeable, este último resulta hasta 20% más barato, pero con todo el beneficio ambiental y de sustentabilidad que significa. Ventajas Económicas y Ambientales Económicos:
Bajo costo de instalación comparado con un sistema de drenaje pluvial,
Incrementa el uso de terreno, debido a que ya no se requiere lagunas de retención y pendientes.
Reduce la necesidad de incrementar la capacidad de drenaje pluvial
Tiene una vida promedio de 20-30 años promedio según su correcta instalación. Ambientales:
Recarga los mantos acuíferos directamente.
Filtra los agentes contaminadores que pueden contaminar las aguas subterráneas y dañar ecosistemas.,
Absorbe el agua en vez de crear charcos o masas de agua,
Reduce el efecto invernadero (no absorbe tanto calor como el concreto asfáltico e hidráulico).
El precio de este material es más barato que cualquier otro. Un piso de concreto tradicional necesita 12 centímetros y con el permeable sólo siete centímetros. Otro de los beneficios, es que crea un microclima en el sitio donde se colocó, porque cuando hace calor el agua que hay debajo del suelo se evapora y evita los climas extremosos.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Nuestro planeta Tierra corre peligro debido a cambios climáticos severos. El incremento de la población junto con la urbanización ha creado problemas sin precedentes en nuestras ciudades. A menos que tomemos medidas urgentes, estos problemas tendrán consecuencias catastróficas. Dentro de todos estos problemas, la escasez de agua es lo que más afecta a nuestras ciudades. Esto se agrava por la pavimentación despreocupada de caminos, plataformas y áreas que rodean las edificaciones con concreto impermeable, lo que da como resultado fugas e inundaciones de la preciosa agua de lluvia. Los pavimentos de concreto permeable ofrecen una solución atractiva a la fuga de agua y a los problemas asociados de contaminación de agua. El agotamiento de los mantos acuíferos es, tal vez, el mayor problema al cual se están enfrentando nuestras autoridades en varias ciudades de la Republica Mexicana y en otros países, por lo que el uso de un pavimento permeable ayudaría a mantener el medio ambiente, ya que permite la recuperación de agua de lluvia a los mantos acuíferos que son las fuentes naturales de suministro de agua de las ciudades el concreto ecológico sirve para fabricar pisos y pavimentos de concreto 100% permeables, dejando pasar el agua de lluvia a través de ellos para que esta se infiltre al subsuelo. La utilización de concreto permeable puede traer dudas , debido que estos permiten el paso del agua hacia el suelo, tales como si el suelo se ablanda debido al agua y esto generaría el agrietamiento del concreto permeable. O que si el concreto permeable tiene menos resistencia a la compresión y flexión, que si adquiere una vida útil menor que la del concreto hidráulico, o que el concreto permeable es
mas costoso que el concreto convencional y que además requiere un mantenimiento muy costoso. Todas estas dudas se presentan en una persona cuanto se hablan del concreto permeable. Y es así como se presenta un problema sobre si se recomienda el uso del concreto permeable. Y ENTONCES ¿POR QUE UTILIZAR EL CONCRETO PERMEABLE? La utilización correcta del concreto permeable es una práctica para lograr controlar y manejar el agua de lluvia. Debido a regulaciones que limitan la escorrentía superficial los propietarios desarrollan proyectos de gran costo que implican los sistemas de drenaje. El concreto permeable reduce la escorrentía superficial, reduciendo las inundaciones. Además tiene la capacidad de filtrar el agua de lluvia de manera natural lo que lleva a la recarga de los mantos acuíferos. La utilización de los concretos permeables se deben de utilizar debido a los granes beneficios ecológicos que estos representan.
HIPOTESIS Los pavimentos de concreto permeable tienen una vida útil mas alto, que los concretos hidráulicos.
Hipótesis Descriptiva
Variable: Concreto
El costo y mantenimiento del concreto permeable es más barato que el del concreto tradicional.
Hipótesis Descriptiva
Variable: Concreto
Si la colocación del concreto permeable no se hace adecuadamente, el pavimento de concreto permeable presentara problemas graves. Hipótesis Causa-Efecto
Variables: conocer-problemas
El material que se utiliza en la preparación de la base para el concreto permeable es la misma que para la de un pavimento tradicional.
Hipótesis Descriptiva
Variables: material
Todos los concretos permeables, están compuestos de de gravas. Hipótesis Descriptiva
Variable: Gravas
OBJETIVO GENERAL Dar a conocer al lector los nuevos avances tecnológicos del concreto, en este caso el concreto permeable. Conociendo lo que es el concreto permeable, su colocación y costo del mismo, por mencionar algunos. Y así obtener un panorama general de este tipo de concreto, determinando si es recomendable el uso de este material, además de que se esta siendo indispensable en las ciudades debido a la problemática de escases de agua que existe en ellas y mantener al medio ambiente.
Objetivos Particulares Definir el concreto permeable Mencionar la instalación en concreto permeable Conocer la preparación de la base y sub base para el concreto permeable Comentar las ventajas del concreto permeable Comentar las desventajas del concreto permeable Mencionar por que se debe de utilizar el concreto permeable Mencionar los lugares donde se puede utilizar el concreto permeable Aclarar si el costo del concreto permeable es alto o bajo Describir las características físicas del concreto permeable Conocer la resistencia a la compresión y flexión del concreto permeable
PREGUNTAS ¿Que es el concreto permeable? ¿Por que utilizar el concreto permeable? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del concreto permeable? ¿Como se instala el pavimento de concreto permeable? ¿Cómo se prepara la base y la sub base para la colocación del concreto permeable? ¿Cuál es costo del concreto permeable? ¿Como probar (inspección) el pavimento de concreto permeable? ¿Cómo darle mantenimiento al concreto permeable? ¿Cuáles son los lugares donde se puede usar y aplicar el concreto?
JUSTIFICACION Cuando se habla de pavimentar en la actualidad lo primero que se piensa es en concreto asfáltico o concreto hidráulico, pero esta investigación explicara que pavimentar tiene una nueva tendencia llamada Concreto Permeable, aplicado en superficies especificas como estacionamientos, calles de trafico ligero, banquetas, áreas peatonales, haciendo que el pavimento tradicional sea cosa del pasado. Así la investigación tiene la finalidad de dar a conocer el concreto permeable, las ventajas, desventajas, el costo, mantenimiento y propiedades físicas del concreto permeable, así como su colocación y otros aspectos importantes del concreto, para determinar si este tipo de concreto es recomendable y los lugares donde se pueden emplear. Por este motivo el trabajo fue realizado con fin de informar al lector y de dar a conocer una explicación del tema.
CONTENIDO Capítulo I
Concreto Permeable
Capítulo II
Ventajas y Desventajas
Capítulo III
Características Físicas
Capítulo IV
Instalación
Capitulo V
Costo, Mantenimiento y Pruebas
Capítulo I
Concreto Permeable
El concreto permeable ha existido desde hace 150 años, pero hasta hace 20 años que fue exitosamente puesto en práctica en varias aplicaciones en diversos estados de la republica mexicana, sus usos más comunes son: en áreas cercanas a árboles, reducción de escurrimientos pluviales y aumentar la permeabilidad en ciertas áreas. ¿QUÉ ES EL CONCRETO PERMEABLE? Es un concreto que permite filtrar el agua de la lluvia y sus escurrimientos en vez de dirigirlos a sus alrededores o usar un costoso drenaje pluvial; usualmente consta de un agregado promedio de 3/8" o 1/2" de diámetro, cemento hidráulico y otros materiales cementantes, aditivos, y agua, formalmente NO contiene agregados finos. El resultado son losas con un 15% – 25% de porosidad que hace que parezcan es de palomitas aglomeradas, también debido a su porosidad su peso oscila entre 1600 a 1900 kg/m3 y posee una fuerza a la compresión de 35 a 280 kg/cm2 (500 a 4000 psi) según su espesor, permitiendo una permeabilidad de 120 a 200 Lts / minuto / m2. UTILIZACIÓN
La utilización correcta del concreto permeable es lograr controlar la polución y manejar el agua de lluvia. Debido a las regulaciones que limitan la fuga del agua de lluvia, cada vez resulta más costoso para los propietarios desarrollar proyectos de bienes raíces, debido al tamaño y el gasto que implican los sistemas de drenaje. El concreto Permeable reduce la fuga en áreas pavimentadas, lo cual reduce la necesidad de lagunas separadas de retención de agua de lluvia y permite el uso de alcantarillas de menor capacidad. Esto permite a los propietarios desarrollar áreas de mayor tamaño a un costo menor. El concreto permeable también filtra de manera natural el agua de lluvia y reduce las cargas de polución que puedan entrar en los arroyos, lagunas y ríos. El concreto permeable funciona como una laguna de retención de agua de lluvia y permite que el agua de lluvia se infiltre en la tierra sobre un área mayor, facilitando la recarga de los suministros de agua subterránea localmente. Todos estos beneficios llevan a un uso más efectivo de la tierra. El Concreto permeable puede de igual manera reducir el impacto del desarrollo en los árboles. Un pavimento de Concreto permeable permite la transferencia de agua y aire a los sistemas de raíces dejando que los árboles florezcan incluso en las áreas altamente desarrolladas. USOS Y APLICACIONES Con el Concreto permeable se pueden pavimentar superficies de uso vehicular y peatonal, en donde se requiera tener áreas permeables permitiendo que el agua de lluvia se infiltre libremente al subsuelo. Otra de las funciones que se obtienen utilizando concreto permeable en pavimentos de uso vehicular y peatonal, es la de captar a través de toda su superficie el agua pluvial para canalizarla a depósitos de almacenamiento y darle uso para diferentes servicios. Las aplicaciones del concreto permeable debido a sus características de resistencia a la compresión y flexión son: Usos y aplicaciones típicos incluyen Rodamientos Vehiculares: Áreas de estacionamiento Vialidad Ciclo pistas Cocheras. Peatonal: Explanadas Andadores Banquetas Otros: Contorno de Albercas, Fuentes. Muros de contención en puentes
Patios, canchas de tenis Cubiertas laterales en piscinas Rutas de carros de golf Pisos para invernaderos Áreas de Zoológicos y establos
1) Piso Estacionamiento
2)
2) Explanada Estacionamiento
4)
Capítulo II
Ventajas y Desventajas
VENTAJAS Entre las ventajas que presenta el Concreto Permeable es el de ser más DURABLE que los pavimentos comúnmente usados como el asfalto.
Reduce (a casi cero) descargas máximas del agua de lluvia de las áreas pavimentadas. Por ser un pavimento con superficie 100% permeable, aumenta el área permeable en la construcción. Por ser un material 100%permeable reduce el drenaje pluvial al 50%. Por utilizar un sistema de bases con material pétreo no existen DEFORMACIONES o BACHES.
Por ser un material poroso es Autodrenante y Autoventilado Por su función permeable en los pavimentos, no interrumpe el Ciclo Hidráulico del Agua en las ciudades, permitiendo INYECTAR agua pluvial a los mantos acuíferos. Por ser una estructura con el 15% al 30% de vacíos, no genera islas de calor como el asfalto y el concreto hidráulico. Evita ENCHARCAMIENTOS y ayuda a evitar saturación en los drenajes en época de lluvias. Disminuye las distancias de frenado de los vehículos, especialmente en condiciones de lluvia, evita el ACUAPLANEO. Por no retener agua en su superficie existe baja probabilidad de deslumbramiento por reflexión de la luz sobre película de agua superficial. Disminuye los gradientes térmicos y de humedad (reflexión mínima de la luz) Aumenta la calidad de servicios para s vehicular y peatonal, durante la lluvia, disminuyendo los riesgos de accidentes. Ayuda a mitigar inundaciones y al mismo tiempo incrementa la recarga del agua subterránea y el crecimiento de árboles. Además, permite que el aire se infiltre en el suelo, lo que lo hace práctico para pavimentar bajo la línea de goteo de los árboles sin sofocarlos. Mejora la calidad del agua de lluvia. Su superficie más fría da como resultado fugas de agua de lluvia más fría, lo que beneficia a las corrientes y lagos. Su superficie de color claro reduce los efectos de “isla de calor” así como los costos de iluminación debido a su mayor reflectancia de la luz en comparación con el asfalto, por lo tanto mejorando la seguridad para los vehículos y los peatones. Se puede elegir el color del concreto para mejorar aún más la reflectividad. Reduce el área de tierra dedicada exclusivamente a la istración de agua de lluvia. También puede eliminar la necesidad de sistemas tradicionales de istración de aguas de lluvia tales como estanques de retención y paulares. Se le puede considerar un tipo de estanque seco de retención. Un pavimento más una sub‐base adecuadamente diseñado retiene varios centímetros de aguas de lluvia que luego pueden ser absorbidos en el suelo durante un período de horas. También se le considera “ecológico” porque apoya el reciclado puesto que se fabrica usando subproductos de fábricas y plantas de energía, reduciendo así la necesidad de tierras de relleno. La vida de servicio se mide en décadas, pero cuando el finalmente llega, el concreto se puede triturar y
reciclar como agregado de alta calidad para cientos de aplicaciones. El concreto también es ecológico puesto que se fabrica de materiales extraídos y procesados localmente, y a diferencia del asfalto, no produce fuga tóxica. Los pavimentos de concreto permeable tienen un costo de ciclo de vida más bajo que las alternativas como el asfalto. Aunque el costo inicial del pavimento permeable es ligeramente más alto, debido a su durabilidad y resistencia superior, el costo del ciclo de vida es menor al del asfalto. Requiere de menos reparaciones que el asfalto, y en general tiene un período de vida más largo también. El atractivo estético puede aumentarse incluyendo color en el concreto. Se puede usar color para que el concreto armonice mejor con las características naturales del lugar, lo que lo hace visualmente menos intrusivo. Alternativamente, los colores contrastantes y brillantes pueden hacer que el concreto se resalte como contribución artística o para resaltar ciertas áreas (por ejemplo, espacio de estacionamiento para personas incapacitadas.)
Las raíces necesitan aire y agua. El concreto permeable permite el paso de ambos. Este estacionamiento permeable está ayudando a preservar más de 23 árboles de oliva a través del riego natural. Las copas de los árboles frondosos también dan sombra para proporcionar un enfriamiento natural.
DESVENTAJAS •Sin embargo, los pavimentos permeables también pueden tener los siguientes inconvenientes: pueden tener requerimientos de manutención más altos que los
pavimentos regulares o el concreto, podrían ser menos efectivos en suprimir el crecimiento de hierbas y la grava entre las juntas podría ser propensa a irse con el agua. El concreto permeable ha sido utilizado en México, Estados Unidos , así como en Australia, Europa y en muchos escenarios olímpicos en y alrededor de Beijing. Sin embargo, un mayor conocimiento de los problemas ambientales ha dado una mayor importancia al concreto permeable como solución a la contaminación y la erosión del pavimento asociada con la fuga de agua. .
Concreto permeable en un andador
Concreto permeable en un estacionamiento
Concreto permeable utilizado en el patio de una casa
Capítulo III Características físicas FICHA TÉCNICA
Las características del concreto permeable es la de tener gran contenido de vacíos en su estructura de composición del 15% al 30% que permite el paso del agua dentro del material sin perder sus características de resistencia a la compresión y flexión. Por no utilizar acero de refuerzo ni arena, su peso volumétrico es un 20% a 25% más ligero que el concreto tradicional. El concreto permeable es resistente a los agentes agresivos contenidos en el agua, esto gracias a la función del aditivo que asegura la liga de los agregados. El índice de fisuras en el concreto ecológico es de menos un 25% debido a la baja retracción por el índice de vacíos contenidos en comparación a un concreto convencional.
Información Técnica Resistencia a la Compresión Resistencia a la Flexión Peso Volumétrico Permeabilidad Absorción Revenimiento
180 a 300 kg /cm2 a los 28 días 25 a 50 kg /cm2 1,600 a 1,800 kg /m3 100.0% 20.5% de 0.0 cm. a 1.0 cm.
Cantidad de Agua en 1m2 Saturado
Espesor 6 cm. / 13.75 lts Espesor 8 cm. / 18.00 lts
No lo afectan agentes externos como Hidrocarburos Alifáticos Alcoholes Hidrocarburos Aromáticos Aceites Vegetales Solventes Clorados Aceites Minerales MIBK ( Metil Isobutil Cetona ) Resistente a los rayos MEK ( Metil Etil Cetona ) Ultravioleta Acetato de Etilio Resistencia a la salinidad Isoforona Resistente a álcalis Tabla 1. Proporciones típicas de mezclas para concreto permeable (Kg/m3) Material Proporción Materiales cementosos*
270‐415
Agregados de granulación fina (grava o piedra chancada)
1190‐1480
Proporción w/cm
0.25‐0.34 (con aditivos químicos) 0.34‐0.40 (sin aditivos químicos)
Materiales cementosos
1:0.21‐0.25
‐ Proporción de agregado Agregado fino: Proporción de agregado grueso+ Fibras de polipropileno (opcional cuando no hay presencia de agregado fino)**
0 a 1:1 0.1% por volumen o ).9 kg/m3
*Se puede reemplazar el cemento con aproximadamente 10‐30% de ceniza volante, 20‐ 50% de escoria de alto horno y 5% de humo de sílice; también se pueden usar aditivos químicos (retardadores y estabilizadores de hidratación), a dosis recomendadas por el fabricante. +La adición de agregado fino disminuirá la porosidad e incrementará la resistencia; con frecuencia se usa agregado de 10‐20 mm de tamaño. ** Las fibras pueden ser 13‐19 mm o 50 mm de largo.
COLOR El Concreto permeable se fabrica con piedra andesita, basalto besicular, caliza y otros agregados con granulometría controlada de 3/8” a 3/4”; dejando una superficie en color natural, uniforme y con textura. En caso de requerirse color, según la demanda del proyecto al Concreto permeable se le da color mediante un Sistema de Impregnación con Pinturas. El concreto permeable tiende a ser más oscuro que otros tipos de concreto debido a la baja proporción w/cm en la mezcla. Cuando se usa ceniza volante o escoria de alto horno, ello oscurece el concreto. Con frecuencia se usa pigmentos de óxido de hierro para el amplio espectro de tonos tierra; otros óxidos minerales se usan para crear tonos de verde, amarillo y azul. No se deben usar pigmentos negros estándares de carbón debido a que potencialmente pueden lixiviar del concreto expuesto a ciclos húmedos y secos. Los colores líquidos quizás sean más confiables puesto que se pueden dispersar más rápidamente en mezclas secas. El agua contenida en los colores líquidos y cualquier agua agregada por el sistema automático de dosificación debe substraerse de la cantidad de agua de mezcla agregada al concreto.
Acabados El concreto permeable tiene una gran variedad de acabados y texturas de granulometría controlada, se pueden fabricar con los materiales pétreos decorativos de la región como son: grava silica, piedra de río, mármol y otros obteniendo así acabados naturales.
Tipos de Colores:
CO-D01
CO-G01
CO-G02
CO-T01
CO-V01
CO-T02
NAT-DESV
CO-N01
CON-NAT
SIL-DESL-01 SIL-DESL
CO-NAT-GR
TEXTURA Y PATRÓN El concreto permeable tiene una textura áspera y abierta que se ha comparado a las tortas de arroz. El color puede ser más pronunciado debido a que la textura áspera reduce el brillo asociado con el pavimento de concreto convencional. El tamaño y la forma (redonda o angular) del agregado grueso en la mezcla son variables significativas de diseño visual (Chusid y Paris, 2006.)
JUNTAS La baja proporción de w/cm usada en el concreto permeable reduce el potencial de agrietamiento por encogimiento. Esto permite que las juntas estén espaciadas a mayores distancias que en el pavimento convencional o que se eliminen todas. ACI 522.1‐08 recomienda que el espacio entre juntas de contracción no exceda los 6 m, y que la profundidad de la junta deba ser de 1/4 a 1/3 del grosor del pavimento (con un ancho de junta mínimo para el corte con sierra de 3 mm.) En lugar de cortarlas con sierra, las juntas en el concreto permeable son cinceladas con una herramienta de juntas. Las juntas cortadas en concreto permeable curado tienden a desmoronarse. Si el pavimento permeable está contiguo a pavimento convencional, las juntas en los dos
materiales deben alinearse para reducir el potencial de agrietamiento reflexivo de un al otro.
CURADO Debido a su baja proporción de w/cm y su gran área de superficie expuesta, el concreto permeable requiere técnicas de curado agresivas. ACI 522.1‐08 recomienda lo siguiente: • El curado del concreto permeable se debe iniciar dentro de los 20 minutos después de su colocación (se puede hacer mediante vaporización con agua y luego cubriéndolo con una hoja de polietileno con grosor mínimo de 0.15 mm.) Este corto período de tiempo limita la cantidad de trabajo de acabado que se puede hacer, aunque algunos tipos de sello se pueden hacer después que se ha colocado la hoja. • Todos los bordes expuestos del pavimento se deben cubrir con hojas de polietileno. • El material de cubierta del curado debe asegurarse sin el uso de tierra. • El plástico debe quedarse en su lugar por lo menos siete días.
Capítulo IV
Instalación
Consideraciones de diseño La instalación es el paso más importante para el buen funcionamiento, otro elemento clave es el espesor de la losa de concreto poroso, el espesor puede basarse en las condiciones de tráfico vehicular, almacenaje de agua pluvial, y condiciones de subsuelo. El espesor típico oscila entre 15 – 20 cm (6"- 8"), los niveles máximos de tensión se encuentra en los extremos de la losa donde se deberá tener una sección mayor. Existen cuatro elementos claves para el éxito de una superficie de pavimento permeable • Preparación de los cimientos: el cimiento debe ser uniforme y estar adecuadamente Compactada; • Agua de mezcla del concreto: el concreto debe tener la cantidad correcta de agua; • Compactación/acabado del concreto: el concreto debe compactarse y acabarse sin esfuerzo excesivo; y • Curado suficiente: el curado debe realizarse en una manera oportuna y para la suficiente duración.
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
BASE O ESTRUCTURA PERMEABLES
DE
SUSTENTACION
PARA
CONCRETOS
La base es la estructura de sustentación del Concreto Permeable hecho con Aditivo Ecocreto, puede dividirse en dos secciones, esto es, de acuerdo al uso de cada pavimento. En el caso de usos de rodamientos como en calles, estacionamientos u obras de mucho tráfico será necesario aplicar una sub-base y una base. En casos en donde el terreno es inestable se colocan Geotextiles no-tejidos y Geomallas. Para los casos de uso peatonal como andadores, solamente se aplicará una base, en algunos casos Geotextiles notejidos. La sub-base se realiza con agregados pétreos en diámetros mayores, de 2” a 6” los cuales se colocan directamente sobre el terreno compactado. El peralte de la subbase depende de las cargas por recibir. Se acomodará por medios mecánicos hasta llegar a un grado de acomodo del balastre tal, que al pasar el rodillo no deje marcado un diferencial de nivel en las áreas de reacomodo. La base es la capa de grava de ¾” y será de 5 cm. de espesor se acomodará por medios mecánicos, sobre esta base se colocará el Concreto permeable por lo que debe de estar perfectamente nivelada y afinada.
Tanto la base como la sub-base se deberán vibro compactar para evitar reacomodos posteriores del material. Es importante reiterar que ambas deben de estar libres de cualquier material fino. Es importante mencionar que toda la estructura del sistema deberá de estar confinada con guarniciones u otros elementos que la contengan. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE BASES TIPO EN VIALIDAD: 1. Abrir
caja
de
47
cm.,
para
recibir
las
sub-base
y
base.
2. Se rodará sobre la superficie expuesta un rodillo liso, buscando dejar que la subrasante tenga un grado de compactación uniforme, no es necesario mejorar el terreno natural.
3. Se colocará sobre la superficie una capa de GEOTEXTIL NO-TEJIDO, MIRAFI (impide la contaminación de los agregados seleccionados, con el suelo natural). El traslape será de 40 cm. En ambos sentidos en donde se requiera juntas.
4. Sobre la subrasante se excavarán pozos de absorción de 1.5 m3 1.0 x 1.0 x 1.5 m y se rellenarán con balastre de 3” a 6” sin finos, se ubicará un pozo por cada 200 m2 de superficie.
5. Se extenderá una primera capa de material pétreo de balastre de 3” a 6” sin finos, de 30 cm. de peralte, se nivelará con respecto a niveles de proyecto.
6. Una vez colocada la sub-base de balastre y nivelada lo mejor posible, se rodará un rodillo liso, primero en “estático” y posteriormente “con vibro” para permitir el acomodo adecuado de los materiales pétreos.
7. Se extenderá una segunda capa de material pétreo de grava de ¾” sin finos, se nivelará y afinará lo mejor posible ya que sobre la base de grava se colocará el Concreto Ecológico hecho con Aditivo Ecocreto. El peralte de la base será de 5cm.
8. Una vez colocada la base de grava de ¾” y perfectamente nivelada y afinada, se rodará un rodillo liso, primero en “estático” y posteriormente “con vibro” para permitir el acomodo adecuado de los materiales pétreos. El grado de acomodo se dará en el momento en que el rodillo no deje huella de su orilla o canto sobre la superficie rodante.
9. Una vez acomodada la base de grava de ¾” y perfectamente nivelada y afinada se procederá a realizar los trabajos de colocación del Concreto Ecológico en espesor de 12cm. Con un f´c=240 Kg. /cm2.
Observaciones: 1. Si al abrir caja existen vados, éstos se rellenarán con material pétreo, no con material fino. 2. Los materiales pétreos por usar deberán de estar libres de finos. 3. Los elementos de sub-base, base y carpeta de Ecocreto deberán de estar confinados con guarniciones perimetrales. 4. El equipo idóneo para estos trabajos será una retroexcavadora y un rodillo. Cada proyecto tendrá su sistema constructivo en especifico, consultar asesoria técnica.
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE BASE PARA USO PEATONAL: 1. Abrir
caja
de
16
cm.,
para
recibir
la
base.
2. Se rodará sobre la superficie expuesta un Placa Wacker 1550 A, buscando dejar que la subrasante tenga un grado de compactación uniforme.
3. Sobre la subrasante se excavarán pozos de absorción de 1 m3 (1.0 x 1.0 x 1,0 m) y se rellenarán con balastre de 3” a 6” sin finos, se ubicará un pozo por cada 100 m2 de superficie.
4. Se extenderá una capa de material pétreo de grava de ¾” sin finos, se nivelará y afinará lo mejor posible ya que sobre la base de grava se colocará el Concreto Permeable. El peralte de la base será de 10 cm. (la grava de 3/4” será de la triturada, no tezontle).
5. Una vez colocada la base de grava de ¾” y perfectamente nivelada y afinada, se rodará una Placa Wacker 1550 A, para permitir el acomodo adecuado de los materiales pétreos. El grado de acomodo se dará en el momento en que la Placa Wacker 1550 A, no deje huella de su orilla o canto sobre la superficie rodante.
6. Una vez acomodada la base de grava de ¾” y perfectamente nivelada y afinada se procederá a realizar los trabajos de colocación del Concreto Permeable con espesor de 6cm. Con un f¨c = 200 kg/cm2.
Capa de concreto poroso (su grosor lo determina el diseño) ⇒ Reservorio de piedra ⇒ Filtro grueso (conforme lo requiera la condición del suelo ⇒ Filtro de tela o geotextil ⇒ Suelo inalterado
Observaciones: 1. Si al abrir caja existen vados, estos se rellenarán con material pétreo, no con material fino. 2. Los materiales pétreos por usar deberán de estar libres de finos. 3. Los elementos de base y carpeta del concreto permeable deberán de estar confinados con guarniciones perimetrales. 4. Cada proyecto tendrá su sistema constructivo en especifico, consultar asesoria técnica.
PROCEDIMIENTO PARA LA COLOCACIÓN DEL CONCRETO PERMEABLE
A) Preparación de la base con materiales pétreos
B) Compactación de la base
C) Colocación e instalación de concreto permeable
Capitulo V
Costo, mantenimiento y pruebas
COSTO El costo de los materiales y la colocación en general de los pavimentos de concreto permeables varía considerablemente por región. Sin embargo, en lugares donde la experiencia y el suministro son limitados los materiales y su colocación pueden costar entre 30 a 50 por ciento más. La coloración integral generalmente agrega costo extra, dependiendo de la intensidad del color. Sin embargo, el costo extra del pavimento permeable con frecuencia se recupera en su totalidad o en parte mediante ahorros en otros aspectos del proyecto a través de la eliminación de otras estructuras de control de fuga. En algunos proyectos, el terreno extra disponible por la eliminación de un estanque de retención puede resultar en una ganancia neta significativa. Además tiene bajos costos de ciclo de vida en comparación con los pavimentos de asfalto. A largo plazo, se incurre en un costo pequeño pero continuo de mantenimiento para el aspirado o el lavado a chorro del pavimento entre dos a cuatro veces por año para prevenir la obstrucción de los vacíos. En algunos lugares, también puede haber ahorro continuo debido al uso reducido del sistema local de alcantarillado
Beneficios
económicos
En general, los costos iniciales de pavimentos de concreto permeable son más altos que los de hormigón convencional o asfalto. Sin embargo, los costos totales pueden ser notablemente inferiores. El material en sí es sólo un poco más caro, pero la costumbre de instalar concreto permeable más grueso que el concreto normal. La razón es que sabemos que el agua va a pasar y saturar el subsuelo por debajo. Así que se tiene que desenar para una sub-base más débil. Con un estacionamiento permeable, que puede ir de 6 pulgadas de espesor frente a 4 pulgadas de hormigón convencional. Cuando se compara la instalación y los costes globales del ciclo de vida, el concreto permeable es el claro ganador. No se tiene que mirar a los costos por metro cuadrado. Se tiene que mirar a los costos del sistema global. Para los propietarios de un pavimento de concreto permeable, el concreto permeable es un producto sostenible que realmente les ahorra dinero. Termina siendo más barato que un concreto convencional. Entre las razones por las cuales se puede considerar económico están: Menores costos de instalación La instalación de bordillos tradicionales, canales, tomas de drenaje de pluviales, tuberías y tanques de retención puede costar dos o tres veces más de estrategias de bajo impacto para el manejo de la escorrentía del agua, tales como el concreto permeable. Los proyectos que utilizan el concreto permeable normalmente no
necesitan alcantarillado, lo que elimina el costo de la instalación de tuberías subterráneas y drenajes pluviales. Permite el uso de sistemas de alcantarillado existentes El concreto permeable también puede reducir la necesidad de los municipios para aumentar el tamaño de los sistemas de drenaje pluvial para dar cabida a nuevos desarrollos residenciales y comerciales. Mayor utilización de la tierra Debido a que el concreto permeable se dobla como un sistema de gestión de aguas pluviales, no hay necesidad de comprar más tierras para la instalación de grandes estanques de retención y otro tipo de retención de agua y sistemas de filtrado. Eso significa que los desarrolladores y los propietarios pueden utilizar las tierras de manera más eficiente y maximizar el retorno de su inversión. Baja los costos de ciclo de vida El concreto permeable es un material de pavimentación sostenible, con una esperanza de vida igual a la del hormigón normal. La mayoría de las áreas de construcción de concreto permeable, cuando estén construidos, tendrá una duración de 20 a 40 años.
MANTENIMIENTO Para que el concreto permeable funcione adecuadamente, la estructura de vacío debe permanecer sin obstrucciones. Las condiciones que pueden llevar a obstrucción deben anticiparse y evitarse. Por ejemplo, el pavimento permeable debería estar más alto que el suelo circundante para evitar que tierra sea llevada hacia el pavimento. Con el tiempo, los poros del concreto permeable pueden llenarse con sedimento y otras materias particulares. Escombros de los árboles también pueden obstruir los vacíos. Esto puede afectar la apariencia, especialmente si el relleno es profundo en algunas porciones de la loza que en otras. El aspirado periódico o el lavado a chorro restaurarán la apariencia del pavimento y asegurará su continua habilidad de drenar.
PRUEBAS Y ESPECIFICACIONES La aceptación del concreto permeable no se basa en su resistencia. Lo más importante para el éxito de un pavimento permeable es su contenido de vacío. Las pruebas de asentamiento y contenido de aire para el concreto convencional no son aplicables para este tipo de mezcla de concreto sin finos. Un punto aun más importante para el éxito de un pavimento permeable es el contenido de vacío. La aceptación esta típicamente basada en la densidad (peso unitario) es el único campo de prueba requerido para el concreto permeable fresco. Una tolerancia aceptable de es de más o menos 5 lb/cu.ft. (80 kg/ m3) de la densidad de diseño. Esto debe ser verificado a través de mediciones de campo. La densidad fresca (pero unitario) del Concreto permeable se mide utilizando el método “jigging” descrito en la norma ASTM C 29. Las pruebas de caída y contenido de aire no se aplican al concreto permeable. Si el pavimento de concreto permeable es un elemento del plan de gerencia del agua de lluvia, el diseñador debe asegurarse que este funcione correctamente a través de una observación visual de las características de drenaje, antes de abrir la instalación. Han surgido
preguntas acerca de la duración del deshielo del concreto permeable. A pesar de que casi toda la experiencia es en climas cálidos recientemente han surgido proyectos de concreto permeables en climas fríos. El concreto permeable en ambientes de congelamiento no debe permitirse que se sature completamente. La saturación del pavimento de Concreto permeable instalado puede prevenirse colocando el Concreto permeable en capas densas de 8 a 24 pulgadas (200 a 600 mm) de base de piedra de textura abierta. Pruebas y exámenes de laboratorio muestran que el aire retenido puede mejorar la duración del estrés por congelación o descongelación aun cuando el concreto permeable este en su condición de saturación total. Sin embargo, el contenido de aire retenido no puede verificarse mediante ningún procedimiento de prueba standard ASTM. A pesar de que el concreto permeable y el suelo subyacente tienen excelentes capacidades de filtración, es posible que no se logre eliminar todos los contaminantes. En situaciones críticas para preservar la calidad del agua subterránea se recomienda utilizar la prueba del agua de lluvia.
GLOSARIO ACI: Instituto Americano del Concreto (ACI, por sus siglas en inglés). Norma ASTM C 29: Método de Ensayo Normalizado para determinar la densidad aparente ("peso unitario”) e Índice de Huecos en los Áridos Materiales Pétreos: Los materiales pétreos (del latín petreus; pedregoso) son las piedras naturales, que pueden presentarse en forma de bloques, losetas y gránulos, pizarra, mármol o arena.
Geotextil no-tejido: Material utilizado (tipo tela) en los caminos para impedir la contaminación de los agregados seleccionados, con el suelo natural.
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