CONCRETO PERMEABLE

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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.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA COSTA GRANDE

ARQUITECTURA

VIII SEMESTRE

NUEVOS MATERIALES

ARQ. MA. CONCEPCIÓN DEL CARMEN RIVERA ROJAS

“CONCRETO PERMEABLE”

CARREÑO ROMERO SAUL RAFAEL OSORIO REYES JUAN DANIEL MARTÍNEZ DÍAZ MIRIAM JAZMÍN SALAZAR SALAZAR DAISY PAOLA VEJAR OLEA FERNANDO

ZIHUATANEJO, GRO., 06 DE FEBRERO 2013

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Índice

Introducción

Antecedentes…………………………………………………………………………4

Características…………………………………………………………………..……5

Ficha técnica…………………………………………………………………………6

Sistemas Constructivos…………………………………………………….………7

Aplicaciones…………………………………………………………………………9

Ventajas……………………………………………………………………...………10

Costos…………………………………………………………………………..……12

Conclusión………………………………………………………………..…………13

Bibliografía……………………………………………………………..……………14

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Introducción

El concreto permeable es un tipo especial de concreto con alta porosidad, usado para aplicaciones en superficies de concreto que permita el paso a través de él de agua proveniente de precipitación y otras fuentes, reduciendo la escorrentía superficial de un sitio y recargando los niveles de agua subterránea. La alta porosidad se obtiene mediante un alto contenido de vacíos interconectados. Normalmente el concreto permeable tiene pocos 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. Es una importante aplicación para la construcción sostenible.

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Antecedentes

Este concreto totalmente permeable, ha sido desarrollado por un mexicano de nombre Doc. Jaime Grau Genesias con el propósito de resolver el problema del agotamiento de los mantos acuíferos, con la ventaja de que se puede utilizar en aplicaciones de uso común como son calles, plazas, banquetas, estacionamientos. Lamentablemente esa ventaja no se concedió en 1995, cuando “no fue tomado en cuenta; el inventor de este desarrollo tecnológico que permite armar calles con un concreto que soporta a los vehículos más pesados existentes en la actualidad sin obstaculizar que el agua pase al subsuelo y nutra los mantos friáticos.

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 dio 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). 

El concreto permeable nació hace varios años, y se destacaba por ser un material permeable pero con una deficiencia en la resistencia, ya que era poco durable y sumamente degradable. Posteriormente, gracias a la iniciativa de un grupo de investigación mexicano, quienes mejoraron las deficiencias del material, acuñaron el nombre oficial de "Concreto Permeable" y después registraron bajo la denominación de "Ecocreto".

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Características

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 de estructura abierta con revenimiento cero, compuesto por cemento Portland, agregado grueso, poco o nada de finos, aditivos y agua. La combinación de estos ingredientes produce un material endurecido con poros interconectados, cuyo tamaño varía de 2 a 8 mm lo que permite el paso de agua. Su velocidad de drenaje depende del tamaño del agregado y de la densidad de la mezcla, pero generalmente varía en el rango de 81 a 730 L/min/m2.

El concreto permeable no tiene finos o posee pocos finos. Este concreto se usa principalmente como pavimento en aplicaciones de vialidades de bajo tráfico, áreas de estacionamientos, senderos y caminos para peatones o ciclistas. Es un concreto especial, resultado de la combinación de agregado grueso, cemento y agua que favorece la creación de una estructura de tipo porosa que permite el paso de agua a través de él. Es de baja resistencia; con revenimiento cero; es seco y poroso y puede usarse como pavimento de aceptable calidad estructural, que permita filtrar el agua de lluvia, y evitar el escurrimiento superficial.

La mezcla de concreto permeable es más rígida y su tiempo de fraguado es menor comparado con la del concreto convencional, por lo que en caso necesario se pueden emplear aditivos retardantes de fraguado, muy recomendable en climas calurosos para facilitar la entrega y su colocación. Para prolongar la condición fresca de la mezcla y facilitar la descarga se pueden emplear estabilizadores de hidratación o aditivos retardantes de larga duración. En todos los casos se debe verificar que los aditivos cumplan lo especificado en la ASTM C494.

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Ficha técnica

• Revenimiento: En general, es cero; sin embargo se han usado valores en el rango de 20 a 50 mm. La prueba del revenimiento que se puede realizar de acuerdo con la ASTM C143 para fines de control de calidad y sólo se considera como un valor de referencia, debido principalmente a que la mezcla es demasiado rígida y la medición del revenimiento en la mayoría de casos no es aplicable.

• Peso unitario: El peso unitario del concreto permeable es del orden del 70% del concreto convencional. Su determinación se hace de acuerdo con lo especificado en la ASTM C1688.

• Tiempo de fraguado: El tiempo de fraguado se reduce en el concreto permeable, por lo que en algunos casos se deben usar aditivos químicos para permitir la adecuada colocación.

Propiedades en estado endurecido

• Porosidad: La porosidad es una medida de los espacios vacíos entre los agregados. La condición para que un concreto sea permeable es que el contenido de vacíos sea mayor al 15%.

• Permeabilidad: La permeabilidad al igual que la porosidad depende de las propiedades de los materiales, la proporción de la mezcla y de los métodos de colocación y compactación. Una excesiva compactación reducirá la permeabilidad al sellar los poros necesarios para la filtración del agua.

Ficha técnica

Resistencia a la Compresión: 180 a 300 kg /cm2 a los 28 díasResistencia a la Flexión: 25 a 50 kg /cm2Peso Volumétrico: 1,600 a 1,800 kg /m3 (20 al 25% menor que el concreto Hidráulico)Permeabilidad: 100.0% (Hasta 38 litros por hora)Absorción: 20.5%Revenimiento: de 0.0 cm. a 1.0 cm.Contenido de Agua en 1m2 Saturado Espesor 6 cm. / 13.75 Lts.Espesor 8 cm. / 18.00 Lts.

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Sistema Constructivo.

Los pavimentos permeables se construyen siguiendo un procedimiento diferente al de los pisos tradicionales, ya que se construyen con bases de agregados pétreos los cuales deberán estar confinados.

Las bases deberán estar libres de materiales finos como la arena, ya que estos serían disueltos y arrastrados por el agua dando lugar, después de cierto tiempo, a la formación de baches.

Como ejemplo de un procedimiento constructivo típico presentamos el siguiente que se propone para una calle de tráfico alto en una ciudad con una precipitación pluvial como la de México:

Compactación del terreno natural por medios mecánicos. Abrir pozos de absorción de 1.0 x 1.0 x 1.0 m. Uno por cada 100 m2. Relleno con balasto (piedras de 4” a 8”). Este relleno se aplicará en pozos

y en toda el área. Compactación del relleno por medios mecánicos. El espesor del relleno, ya

compactado, será de 25 cm. Relleno con grava de 3/4”. Compactación del relleno por medios mecánicos. El espesor de este relleno

será de 5 cm.

Sobre esta base se cuela el pavimento permeable, cuyo espesor final promedio será de 10 cm (de acuerdo al ejemplo presente), debido al proceso de vibro-compactación realizado durante su colocación.Cabe aclarar que hay lugares en los cuales es posible colar los pavimentos permeables directamente sobre el terreno natural, es decir, sin necesidad de la construcción de bases. Tal es el caso de los terrenos rocosos y los cercanos al mar.Los terrenos rocosos tienen un alto valor relativo de soporte y normalmente presentan grietas por las cuales se podrá filtrar el agua. Por ser superficies irregulares en estos casos se recomienda colocar un relleno de grava sólo para nivelar la superficie para el colado.En el caso de los terrenos junto al mar, la arena que los caracteriza no es soluble al agua y tiene un alto valor de soporte, por lo cual se pueden colar los pavimentos permeables directamente sobre ellos.En todos los casos será necesario confinar las áreas sobre las cuales se realizarán los colados, aclarando que las guarniciones (por ejemplo) servirán para este propósito.

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Respecto a los pozos mencionados en el ejemplo anterior, cabe aclarar lo siguiente:

Su número dependerá de la permeabilidad del subsuelo. No es importante su forma. Lo que realmente interesa saber es que

funcionarán mejor mientras mas profundos sean. El propósito de los pozos es el de crear cargas hidrostáticas más altas.

Sistema constructivo en croquis.

El acabado del piso normalmente se da con una vibro-compactadora, sobre todo cuando se desea que éste sea lo más liso posible. El uso de rodillos de mano también da un excelente acabado.

El tendido de los pisos de concreto permeable también puede hacerse utilizando reglas vibro-compactadoras y, cuando se requiere avanzar muy rápido, con tendedoras de concreto o con máquinas para asfalto.

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Aplicaciones

El concreto permeable puede usarse como una alternativa en áreas de estacionamiento y reducir la necesidad de construir pozos de retención para almacenar el agua pluvial. El mismo pavimento actuará como área de retención, lo que reducirá el costo de la construcción de pozos de retención, la instalación de bombas, los tubos de drenaje, y su mantenimiento o permitir sistemas de alcantarillado de menor tamaño.

Ayuda a la estética del entorno por tanto puede utilizarse en plazas, fuentes, parques, ciclo pistas.

Cuida el medio ambiente y preserva el desarrollo de microorganismos marinos, por tanto puede utilizarse en arrecifes artificiales, o como acabado superficial de los muelles, además de su uso como conductor de agua.

También brinda gran durabilidad a las obras, gracias a su alta resistencia a la flexión y compresión por tanto puede utilizarse en:

Estacionamientos de vehículos ligeros Terrazas Banquetas Base para acabados especiales donde se requiera permeabilidad Pisos decorativos Andadores Ecológico Áreas de carga Interiores Vialidades Fuentes Ciclo pistas Paredes y drenajes

Uso Espesor

Vialidades de tráfico pesado 15 cm

Áreas de carga, patios de maniobras 15 cm

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Vialidades de tráfico medio 12 cm

Vialidades de tráfico ligero 10 cm

Estacionamiento vehicular ligero 8 cm

Andadores de uso peatonal, banquetas, explanadas 6 cm

Ciclo pistas 6 cm

Ventajas:

1.-Sistema ecológico; no contamina el agua, incluso el material producto de su demolición es 100% reciclable.2.-Solo requiere 72 horas de fraguado antes de su puesta en operación 3.-Material más fresco debido a la cámara de aire formada por los vacíos. Se puede trabajar prácticamente sin límite de formas, estampado, con material pétreo de la región y colores a elegir.

4.-Tiempo mínimo de vida útil 20 años.5.-Menos trabajos de preparación de terreno.6.-Menor mantenimiento (únicamente requiere limpieza).7.-En caso de daño Mecánico o demoliciones por obras de infraestructura, su reparación es sencilla y rápida.8.-Dependiendo de las características del proyecto, no requiere obras de drenaje pluvial.9.-Alta permeabilidad10.-Ayuda a la alimentación del manto freático11.-Acabado final rugoso12.-No requiere de vibrado para su compactación13.-Compactación por medio de rodillos manuales o mecánicos

Ventajas técnicas

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Hay varias razones que hacen que los pisos y pavimentos permeables sean superiores a los de concreto hidráulico.

1.- La ausencia de finos. Los concretos sin finos transmiten las cargas en forma heterogénea a diferencia de los concretos convencionales que lo hacen en forma homogénea. En los concretos sin finos la transmisión de cargas se realiza por puntos de contacto, originando que las cargas sean repartidas en forma aleatoria, dando como resultado que éstas sean distribuidas en una superficie mucho mayor.

2.-El aditivo ECOCRETO® al reaccionar con el cemento potencializa su poder de pegado logrando un súper concreto. Se han hecho pruebas en las cuales, al agregar el aditivo a un concreto hidráulico normal, se ha logrado un incremento de más del 100 % en su resistencia a la compresión.

3.-Los huecos presentes en estos concretos dan como resultado:

Una mayor elasticidad. Comportamiento superior frente a los cambios de temperatura,

disminuyendo los movimientos de contracción y expansión. Pavimentos más frescos. Pavimentos más ligeros.

La transmisión heterogénea de las cargas provoca que la superficie sobre la cual éstas se reparten, sea varias veces mayor al producto de la repartición de cargas en un piso hecho con un concreto convencional o con asfalto.Aunado a esto, las bases diseñadas para los pisos permeables son más económicas, más eficientes y no generan baches.

Una ventaja adicional, provocada por la repartición heterogénea de cargas es que casi nunca hace falta mejorar el terreno natural.

Costos:

Costo por m2 del concreto permeable.

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Precio de los diferentes sistemas de carpetas.

Asfalto precio / m2: $426.46Concreto hidráulico Precio / m2: $561.19Concreto permeable Precio / m2: $503.64

La durabilidad del concreto ecológico es mucho mayor a la carpeta asfáltica, por lo que el diferencial en precio no es substancial comparando esta durabilidad.

Conclusión:

El concreto permeable es un tipo especial de concreto con alto grado de porosidad cuya principal característica es permitir el paso del agua a través de su estructura porosa, por lo que es considerado como un material de construcción sustentable, por su buen manejo de las aguas de pluviales. Es un material que puede ser proporcionado por cualquier contratista de concreto; sin embargo, deberá tener experiencia y familiaridad con este tipo de concreto para asegurar su calidad. Cuando se use como sistema de pavimentos, es de vital importancia darle mantenimiento, cuando lo requiera, para así asegurar que cumpla con su función de permeabilidad.

Los métodos de proporcionamiento convencionales no son aplicables al concreto permeable, tampoco los métodos de prueba; debido a lo anterior grupos de trabajo

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de la ASTM y ACI vienen trabajando arduamente en estos apartados. Recientemente se han publicado los primeros resultados de estos trabajos; el ACI ha publicado una Guía para el Proporcionamiento de Concreto Permeable, mientras que la ASTM publicó los nuevos métodos de prueba para determinar el Peso Unitario y la Velocidad de Infiltración. Cabe subrayar que en el pasado se ha realizado mucha investigación relacionada con el concreto permeable; sin embargo, es necesario que ésta se intensifique alrededor del mundo, a fin de que se impulse su desarrollo y que en el futuro sea un material de construcción de uso común.

BIBLIOGRAFIA

http://www.concretopermeable.com/aplicaciones.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Concreto_permeable

http://www.construccion-civil.com/2011/08/proporcionamiento-y-permeabilidad-del-concreto.html

http://www.concretopermeable.com.mx/

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http://www.concretopermeable.com/fichatecnicahidrocreto.pdf

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