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UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
MACHALA2019
GUAMAN ZAMBRANO MARIA FERNANDAINGENIERA CIVIL
PROPUESTA DE UN PAVIMENTO DE CONCRETO PERMEABLE PARAESTACIONAMIENTOS EN ZONAS URBANAS, QUE EVITE EL
ESTANCAMIENTO DE AGUAS PLUVIALES
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
MACHALA2019
GUAMAN ZAMBRANO MARIA FERNANDAINGENIERA CIVIL
PROPUESTA DE UN PAVIMENTO DE CONCRETO PERMEABLEPARA ESTACIONAMIENTOS EN ZONAS URBANAS, QUE EVITE
EL ESTANCAMIENTO DE AGUAS PLUVIALES
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
MACHALA2019
GUAMAN ZAMBRANO MARIA FERNANDAINGENIERA CIVIL
PROPUESTA DE UN PAVIMENTO DE CONCRETO PERMEABLE PARAESTACIONAMIENTOS EN ZONAS URBANAS, QUE EVITE EL ESTANCAMIENTO
DE AGUAS PLUVIALES
MACHALA, 12 DE FEBRERO DE 2019
SANCHEZ MENDIETA CARLOS EUGENIO
TRABAJO TITULACIÓNTRABAJO EXPERIMENTAL
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6
U R K N DU
UTMACH
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÌA CIVIL
PROPUESTA DE UN PAVIMENTO DE CONCRETO PERMEABLE
PARA ESTACIONAMIENTOS EN ZONAS URBANAS, QUE EVITE
EL ESTANCAMIENTO DE AGUAS PLUVIALES
MARÍA FERNANDA GUAMÁN ZAMBRANO
AUTORA
ENERO
2019
UTMACH
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÌA CIVIL
TRABAJO TITULACIÒN
TRABAJO EXPERIMENTAL
PROPUESTA DE UN PAVIMENTO DE CONCRETO PERMEABLE
PARA ESTACIONAMIENTOS EN ZONAS URBANAS, QUE EVITE
EL ESTANCAMIENTO DE AGUAS PLUVIALES
MARÍA FERNANDA GUAMÁN ZAMBRANO
AUTORA
ING. CARLOS EUGENIO SÁNCHEZ MENDIETA, M.SC.
TUTOR
MACHALA, DE ENERO DEL 2019
MACHALA
2019
III
DEDICATORIA
El presente trabajo, se lo dedico a mi familia, enamorado y en especial a mis padres y
hermana Erika, ya que han sido una base fundamental en mi vida, brindándome su apoyo
incondicional a lo largo de esta carrera.
IV
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios principalmente, ya que sin su ayuda nada de esto fuera posible y a cada
una de las personas que puso en mi camino, como docentes, amigos, compañeros,
familiares, especialmente a mi Tutor el Ing. Carlos Sanchez ya que a lo largo de mi etapa
como estudiante, supo brindarme su conocimiento y siendo mi guía al realizar este trabajo
de titulación. También a mi amigo Eduardo Feijoo, que a lo largo de mis estudios y en la
realización de la tesis me brindó su apoyo.
V
RESUMEN
Autora: María Fernanda Guamán Zambrano
Tutor: Ing. Carlos Sánchez Mendieta, M.Sc.
El concreto permeable es una mezcla de cemento, agregado grueso, agua y poco o nada
de finos y aditivos, debido a la baja cantidad de partículas finas, que permite la infiltración
rápida del agua, por tal motivo, se desarrolló una propuesta de diseño para
estacionamientos en zonas urbanas; con la finalidad de reducir los estancamientos de
aguas pluviales en la superficie, de tal manera que el agua continúe su camino natural
hacia los mantos acuíferos y ayuda al ciclo natural del agua, también permite que no
sobrepase la capacidad de los sistemas de drenaje y a su vez no transporte residuos
contaminantes, como grasa de aceite u otros productos químicos nocivos.
La investigación es de tipo experimental, se desarrolla a partir de la metodología utilizada
por el autor (Felipe y Castañeda), que analiza el comportamiento de mezclas a partir de
diferentes realizaciones de agua cemento entre 0,29 y 0,41 y su relación existente entre el
contenido de vacíos, disponibles originalmente en el árido y el aumento volumétrico final
producto de la inclusión de la pasta a la mezcla.
Lo anteriormente mencionado nos permitirá hallar la mejor dosificación para el diseño de
mezcla de un hormigón permeable, con esta finalidad se realizaron nueve dosificaciones,
al considerar los siguientes parámetros; el tamaño del agregado (tres tipos de tamaño
máximo nominal 3/8” y 3/4” de material triturado y 3/4" de canto rodado de canteras de
la Provincia El Oro), la relación agua/ cemento (a/c de 0.35 – 0.38 y 0.41) y el porcentaje
de vacíos (15 – 17 y 19 %), elaborándose siete cilindros de cada dosificación como lo
indica la norma ASTM C39.
Los resultados obtenidos en el ensayo de la resistencia a compresión del material triturado
de 3/8” está comprendido entre 9.51 a 10.92 MPa, con una permeabilidad de 1,31 a 1,98
cm/s y porosidad de 26,66 a 33,68. Mientras que la resistencia a compresión del material
triturado de 3/4” está comprendido entre 7,64 a 9,34 MPa, con una permeabilidad de 3,27
a 4,51 cm/s y porosidad de 30,01 a 35,65 %. Por último la resistencia a compresión del
VI
material de canto rodado de 3/4” está comprendido entre 9,11 a 12,45 MPa, con una
permeabilidad de 2,60 a 4,05 cm/s y porosidad de 28,70 a 35,82 %. Obteniendo resultados
comprendidos entre el rango de 2.8- 28MPa, pero con una baja resistencia para utilizarlo
en estacionamientos. Por tal motivo se recomienda que para obtener una resistencia alta,
se considere un porcentaje de material fino o como última alternativa aditivos.
Al final se propone una dosificación para el pavimento de concreto poroso con material
triturado de 3/8”,15% de vacíos y una relación de agua/cemento de 0.35, obteniendo como
resultado con una resistencia a compresión de 10.92 MPa, permeabilidad de 645,46
L/m2/min y se presentan dos alternativas según el destino final de las aguas filtradas, la
primera un sistemas de infiltración total, el cual consta de la capa del pavimento de
concreto poroso, una malla geotextil para que retenga el material fino, una sub-base
mejora con material granular mayor a 25 mm y el agua pase directamente al subsuelo. La
segunda alternativa es un sistema de infiltración parcial, donde se aumenta después de la
sub-base, una tubería de drenaje para la recolección del agua infiltrada y un porcentaje
pasa al subsuelo.
PALABRAS CLAVES: Concreto permeable, porosidad, permeabilidad y resistencia a
compresión.
VII
ABSTRACT
Autora: María Fernanda Guamán Zambrano
Tutor: Ing. Carlos Sánchez Mendieta, M.Sc.
Permeable concrete is a mixture of cement, coarse aggregate, water and little or no fines
and additives, due to the low amount of fine particles, which allows the rapid infiltration
of water, for this reason, a design proposal was developed to parking in urban areas; with
the purpose of reducing the stagnation of rainwater on the surface, in such a way that the
water continues its natural path towards the aquifers and helps the natural water cycle, it
also allows it not to exceed the capacity of the drainage systems and their Do not transport
polluting waste, such as oil grease or other harmful chemicals.
The research is experimental, it is developed from the methodology used by the author
(Felipe and Castañeda), which analyzes the behavior of mixtures from different water
cement realizations between 0.29 and 0.41 and their existing relationship between the
content of voids, originally available in the aggregate and the final volumetric increase
product of the inclusion of the paste to the mixture.
The aforementioned will allow us to find the best dosage for the mixing design of a
permeable concrete, for this purpose nine dosages were made, considering the following
parameters; the size of the aggregate (three types of nominal maximum size 3/8 "and 3/4"
of crushed material and 3/4 "of quarry from quarries of the Province of El Oro), the water
/ cement ratio (a / c of 0.35 - 0.38 and 0.41) and the percentage of voids (15 - 17 and
19%), seven cylinders of each dosage being elaborated as indicated by the ASTM C39
standard.
The results obtained in the test of the compressive strength of the crushed material of 3/8
"is between 9.51 to 10.92 MPa, with a permeability of 1.31 to 1.98 cm / s and porosity of
26.66 to 33.68 . While the compressive strength of the crushed material of 3/4 "is between
7.64 to 9.34 MPa, with a permeability of 3.27 to 4.51 cm / s and porosity of 30.01 to
VIII
35.65% . Finally, the compressive strength of the 3/4 "pebble material is between 9.11 to
12.45 MPa, with a permeability of 2.60 to 4.05 cm / s and porosity of 28.70 to 35, 82%.
Obtaining results comprised between the range of 2.8-28 MPa, but with a low resistance
for use in parking lots. For this reason it is recommended that to obtain a high strength, a
percentage of fine material or as a last alternative additives be considered.
At the end a dosage for the porous concrete pavement with crushed material of 3/8 ", 15%
of voids and a water / cement ratio of 0.35 is proposed, obtaining as a result with a
compressive strength of 10.92 MPa, permeability of 645 , 46 L / m2 / min and two
alternatives are presented according to the final destination of the filtered water, the first
a total infiltration system, which consists of the layer of the porous concrete pavement, a
geotextile mesh to retain the material fine, a sub-base improves with granular material
greater than 25 mm and the water goes directly to the subsoil. The second alternative is a
partial infiltration system, where it is increased after the sub-base, a drainage pipe for the
collection of infiltrated water and a percentage goes to the subsoil.
Keywords: permeable concrete, porosity, permeability and resistance to compression.
IX
PRELIMINARES
DEDICATORIA…………………………………………………………………..……III
AGRADECIMIENTO……………………………………………………………….....IV
RESUMEN…………………………………………………………………..……….…V
ABSTRACT…………………………………………………………………..……….VII
TABLA DE CONTENIDO……………………...……………………………………..IX
ÌNDICE DE TABLAS………………………………………………………..……….XII
ÌNDICE DE FIGURAS…………………………………………………………..…..XIII
ÌNDICE DE ILUSTRACIÒN………………………………………………..…..…...XIII
Contenido 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 1
1.1. Antecedentes..................................................................................................... 3
1.1.1. Antecedentes Históricos en Estructuras de Viviendas y de Transito vial ... 3
1.2. Definiciones ....................................................................................................... 4
1.2.1. Concreto Permeable ................................................................................... 4
1.2.2. Propiedades del Concreto Permeable ..................................................... 5
1.2.3. Relación agua/cemento (a/c) ...................................................................... 5
1.2.4. Porcentaje de vacíos ................................................................................... 5
1.2.5. Pasta de cemento ........................................................................................ 6
1.2.6. Permeabilidad ............................................................................................ 6
1.2.7. Resistencia a la compresión ....................................................................... 7
1.2.8. Porosidad ................................................................................................... 7
1.2.9. Normativa de Estacionamientos ................................................................. 7
1.3. Tipos de pavimentos permeables .................................................................... 8
1.3.1. Pavimentos permeables en asfalto poroso ................................................. 8
1.4. Ventajas y desventajas del concreto permeable ............................................. 9
X
1.4.1. Ventajas ...................................................................................................... 9
1.4.2. Desventajas ................................................................................................. 9
1.5. Aplicaciones del concreto permeable .............................................................. 9
1.6. Colores y acabados de concreto permeable .................................................. 11
1.7. Planteamiento del problema .......................................................................... 12
1.8. Objetivos .......................................................................................................... 12
1.8.1. Objetivo General ....................................................................................... 12
1.8.2. Objetivos Específicos ................................................................................. 13
1.9. Alcances ........................................................................................................... 13
1.10. Justificación .................................................................................................. 14
2. MÉTODOS Y MATERIALES ............................................................................. 15
2.1. Metodología .................................................................................................... 15
2.1.1. Tipo de investigación ................................................................................ 15
2.1.2. Recopilación de la información bibliográfica ........................................... 16
2.1.3. Recolección del agregado ......................................................................... 16
2.1.4. Ubicación de las Canteras ....................................................................... 16
2.1.5. Propiedades físicas y mecánicas de los agregados .................................. 17
2.1.6. Diseño metodológico de la mezcla ........................................................... 18
2.1.7. Valores Empíricos establecidos por el texto de referencia. ...................... 18
2.2. Proporciones de los materiales de la mezcla en peso y en volumen para
1m3 de concreto permeable. ................................................................................... 22
2.3. Materiales ....................................................................................................... 24
2.3.1. Agregado grueso ...................................................................................... 24
2.3.2. Cemento .................................................................................................... 24
2.3.3. Agua .......................................................................................................... 24
2.4. Ensayos del concreto permeable .................................................................... 25
2.4.1. Ensayo de Revenimiento ........................................................................... 25
2.4.2. Ensayo de compresión .............................................................................. 26
XI
2.4.3. Ensayo de Permeabilidad ......................................................................... 28
2.4.4. Ensayo de Porosidad ................................................................................ 30
3. RESULTADOS ...................................................................................................... 32
3.1. Resultados de las propiedades físicas y mecánicas de los agregados. ....... 32
3.2. Resultados del ensayo a compresión de los cilindros .................................. 33
3.3. Resultados del ensayo de permeabilidad de los cilindros ........................... 37
4.2. Resultados del ensayo de porosidad de los cilindros ................................. 40
4.3. Resumen de resultados de los ensayos. ......................................................... 43
4.5. Concepción del prototipo .............................................................................. 45
4.5.1. Beneficios ................................................................................................. 48
4.5.2. Especificaciones técnicas de las dos alternativas de concreto permeable
49
4.5.3. Análisis de precio unitario por metro cuadrado de hormigón permeable
de las dos alternativas de dosificación. .................................................................. 49
4.6. Colocación del concreto permeable en obra ................................................ 50
4.7. Compactación y acabado del concreto permeable en obra ........................ 51
4.8. Curado del permeable en obra ..................................................................... 52
5. CONCLUSIONES ................................................................................................. 52
6. RECOMENDACIONES ....................................................................................... 55
REFERENCIAS BIBLIOGRAFÌCAS ....................................................................... 56
ANEXOS ....................................................................................................................... 61
ANEXO 1. ...................................................................................................................... 62
ENSAYOS DE GRANULOMETRÌA ......................................................................... 62
ANEXO 2. ...................................................................................................................... 71
ENSAYOS DE DENSIDADES Y ABSORCIÒN ....................................................... 71
ANEXO 3. ...................................................................................................................... 76
ENSAYO DE ABRASIÒN ........................................................................................... 76
ANEXO 4. ...................................................................................................................... 81
DOSIFICACIONES DEL HORMIGÒN PERMEABLE PARA CILINDROS ..... 81
XII
ANEXO 5. ...................................................................................................................... 83
ELABORACIÒN DE CILINDROS, PROBETAS PARA PERMEABILIDAD Y
ASENTAMIENTO ....................................................................................................... 83
ANEXO 6. ...................................................................................................................... 87
ENSAYOS DE COMPRESIÒN .................................................................................. 87
ANEXO 7. ...................................................................................................................... 95
ENSAYOS DE PERMEABILIDAD ........................................................................... 95
ANEXO 8. .................................................................................................................... 100
ENSAYOS DE POROSIDAD .................................................................................... 100
ÍNDICE DE TABLA
Tabla 1 Aplicaciones del concreto poroso ...................................................................... 10
Tabla 2 Dosificaciones del concreto permeable ............................................................. 19
Tabla 3 Proporciones de materiales para 1 m3 de H.P de 3/8 “Triturado” .................... 22
Tabla 4 Proporciones de materiales para 1 m3 de H.P de ¾ “Canto rodado” ................ 23
Tabla 5 Proporciones de materiales para 1 m3 de H.P de 3/4 “Triturado” .................... 23
Tabla 6 Densidades relativas de los agregados .............................................................. 32
Tabla 7 Masa Unitaria suelta y compactada de los agregados ....................................... 32
Tabla 8 Densidad del cemento........................................................................................ 32
Tabla 9 Densidad del agua.............................................................................................. 32
Tabla 10 Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de triturado de 3/8 .................. 33
Tabla 11 Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de canto rodado de 3/4 ........... 34
Tabla 12 Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de triturado de ¾ .................... 36
Tabla 13 Datos de ensayo de Permeabilidad de partido en roca 3/8" ........................... 37
Tabla 14 Datos de ensayo de Permeabilidad de canto rodado 3/4" ................................ 38
Tabla 15 Datos de ensayo de Permeabilidad de triturado 3/4" ....................................... 39
Tabla 16 Resultados de porosidad de canto rodado 3/4" ................................................ 40
Tabla 17 Resultado de porosidad Partido en roca 3/8"................................................... 41
Tabla 18 Resultados de porosidad partido en roca 3/4" ................................................. 42
Tabla 19 Resumen de ensayos ........................................................................................ 43
Tabla 20 Especificaciones del concreto permeable ........................................................ 49
XIII
ÍNDICE DE FIGURAS
Fig.: 1 Esquema metodológico utilizado en la investigación ......................................... 15
Fig.: 2 Porcentajes de vacíos vs resistencia a compresión de los cilindros de triturado de
3/8” ................................................................................................................................. 33
Fig.: 3 Relación a/c vs resistencia a compresión de los cilindros de triturado de 3/8” .. 34
Fig.: 4 Porcentajes de vacíos vs resistencia a compresión de los cilindros de canto
rodado 3/4” ..................................................................................................................... 35
Fig.: 5 Relación a/c vs resistencia a compresión de los cilindros de canto rodado de
3/4” ................................................................................................................................. 35
Fig.: 6 Porcentajes de vacíos vs resistencia a compresión de los cilindros de triturado de
3/4” ................................................................................................................................. 36
Fig.: 7 Relación a/c vs resistencia a compresión de los cilindros de triturado de 3/4” .. 37
Fig.: 8 Gráfico de permeabilidad vs vacíos 3/8" ............................................................ 38
Fig.: 9 Gráfico de permeabilidad vs vacíos canto rodado 3/4" ....................................... 39
Fig.: 10 Gráfico de permeabilidad vs vacíos triturado 3/4" ............................................ 40
Fig.: 11 Porcentajes de vacíos vs porosidad de canto rodado 3/4" ................................. 41
Fig.: 12 Porcentajes de vacíos vs porosidad de material triturado 3/8" .......................... 42
Fig.: 13 Porcentajes de vacíos vs porosidad de material triturado 3/4" .......................... 43
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1 Concreto Permeable..................................................................................... 4
Ilustración 2 Diseño de Permeámetro ............................................................................... 6
Ilustración 3 Colores y acabados de concreto permeable ............................................... 11
Ilustración 4 Cantera Tuco León .................................................................................... 16
Ilustración 5 Cantera Beltrán .......................................................................................... 17
Ilustración 6 efecto de inclusión de pasta de cemento en el árido con alto contenido de
vacíos .............................................................................................................................. 18
Ilustración 7 Vaciado por capas del H.P en el cono ....................................................... 25
Ilustración 8 Enrase del HP en el cono ........................................................................... 26
Ilustración 9 Asentamiento del concreto poroso ............................................................ 26
Ilustración 10 Ensayo a compresión del concreto poroso ............................................. 27
Ilustración 11 Ensayo de permeabilidad ......................................................................... 29
Ilustración 12 Probeta para el ensayo de permeabilidad ................................................ 29
XIV
Ilustración 13 ensayo de porosidad ................................................................................ 31
Ilustración 14 Estructura de concreto permeable sin infiltración ................................... 46
Ilustración 15 Estructura de concreto permeable con infiltración parcial ...................... 46
Ilustración 16 Estacionamiento con pavimento de concreto poroso .............................. 47
Ilustración 17 Estacionamiento de vehículos livianos .................................................... 48
Ilustración 18 Colocación en obra del concreto permeable ............................................ 51
Ilustración 19 Compactación y acabado del concreto permeable................................... 52
Ilustración 20 Curado del concreto permeable ............................................................... 52
[1]
1. INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la técnica de concreto permeable está siendo adoptada como una
solución verde en muchas partes del mundo para manejar la cantidad de aguas pluviales
urbanas [1] , que se penetra en las capas del subsuelo [2]. La utilización de este hormigón
puede ser un medio eficaz para abordar una serie de cuestiones ambientales y apoyar el
desarrollo sostenible [3].
El concreto permeable es una mezcla de cemento, agregado grueso, agua y poco o nada
de finos y aditivos [2] [4]. Debido a la baja cantidad de partículas finas, su estructura se
compone de poros interconectados, que permiten el paso rápido de agua y se caracteriza
por un volumen de porosidad alta [5].
Durante los últimos años este tipo de concreto permeable, ha despertado la atención
debido a los diferentes beneficios que brinda, especialmente a su capacidad de ahorrar el
recurso hídrico, ya que a través de la infiltración controlar el volumen de escorrentía de
aguas pluviales y, en consecuencia, disminuir la descarga de contaminantes en cuerpos
de agua receptores [6]
En el transcurso del tiempo la utilización del concreto permeable en los estacionamientos,
carreteras y otras áreas pavimentadas; son particularmente útiles para las calles y calzadas
de zonas residenciales, pero en áreas de estacionamiento comerciales (de vendedores
ambulantes), no es efectivo ya que reciben escorrentía con altas cantidades de sedimentos
y los poros se obstruyen, evitando la infiltración del agua.[7]
Según American Concrete Insititute, el contenido de vacíos puede variar de un 15 a un
35 % y según (Brake, Allahdadi y Adam), el contenido de vacío del concreto permeable
está generalmente en el intervalo de 10-30% [8]. Obteniendo como resultado resistencias
a compresión típicas de 2,8 a 28 MPa y su velocidad de drenaje depende del tamaño del
agregado y de la densidad de la mezcla, pero generalmente se encuentra en el rango de
81 a 730 L/min/m2 .
En la realización de la dosificación de la mezcla, para el hormigón permeable, se han
considerado a través de la investigación bibliográfica en varios artículos relacionados al
[2]
tema, que se debe considerar varios parámetros, los cuales son: el tamaño del agregado,
la relación agua/ cemento (a/c) y el porcentaje de vacíos [9].
Por tal motivo en el siguiente trabajo experimental, se optó por considerar tres parámetros,
el primero tres diferentes relaciones de porcentajes de vacíos 15 – 17 y 19 %, el segundo
tres la relación de agua y cemento (a/c) de 0.35 – 0.38 y 0.41 y por último tres tipos de
agregado de tamaño nominal 3/8” y 3/4” de material triturado y 3/4" de canto rodado,
utilizando canteras de la provincia El Oro. Para la obtención de las propiedades físicas y
mecánicas de los agregados, se realizó el ensayo de granulometría (ASTM C-136), el
ensayo de densidad y absorción del agregado (ASTM C127 – 07) y el ensayo de abrasión
del agregado (NTE: INEN 860), obteniendo como resultados que son materiales de buena
calidad para utilizarlos en la mezcla del concreto poroso.
Se elaboró nueve diferentes dosificaciones y de cada una se realizaron siete cilindros,
basándose en los tres parámetros mencionados anteriormente (relación agua / cemento,
% vacíos y granulometría). Para el ensayo de la resistencia a compresión se elaboraron 7
cilindros, los cuales fueron ensayados a los 14, 21 y 28 días, como resultado se obtuvo
de todas las dosificaciones elaboradas una resistencia a la compresión comprendida entre
7.64 a 12.45 MPa.
Se determinó la permeabilidad ya que es la capacidad de un material permeable para
transferir líquidos a través de una red de poros completamente saturados bajo un gradiente
de presión.[10] Los ensayos de permeabilidad al agua para el hormigón en general no han
sido estandarizado, pero en este trabajo experimental se calculó el coeficiente de
permeabilidad K a partir de la ley de Darcy, en la cual se mide el caudal del flujo bajo la
influencia de una presión aplicada, utilizando un permeámetro de carga constante. [11],
y se obtuvo una permeabilidad comprendida entre 645,46 a 2217,79 L/m2/min.
También se determinó la porosidad que se define como la relación entre el volumen de
vacíos y el volumen total de la muestra [12] y se evaluó según ecuación de Zheng que se
estima usando densidad aparente y densidad teórica. Obteniéndose entre todas las
dosificaciones una porosidad comprendida entre 26,66 a 35,65 %.
Los datos obtenidos en trabajo experimental del concreto permeable, son valores bajos en
resistencia a lo que se necesita para un estacionamiento, pero se puede aplicar en otras
áreas como zonas de áreas verdes, canchas de tenis y aceras.
[3]
Por último se propone una dosificación para el pavimento de concreto poroso con
material triturado de 3/8”,15% de vacíos y una relación de agua/cemento de 0.35,
obteniendo como resultado con una resistencia a compresión de 10.92 MPa,
permeabilidad de 645,46 L/m2/min y se presentados dos alternativas según el destino
final de las aguas filtradas, la primera un sistemas de infiltración total y la segunda es un
sistema de infiltración parcial.
1.1. Antecedentes
De acuerdo con el Reporte sobre Concreto Permeable del Comité 522 del Instituto
Americano del Concreto (ACI 522R-10) se describe al concreto permeable como un
hormigón de altas prestaciones en el ámbito de permeabilidad.
Este tipo de concreto se caracteriza por su porosidad interconectada que permite que el
agua fluya a través de altas velocidades.[13] Consiste en cemento Portland, agregados
gruesos, poco o ningún agregado fino, agua, produciendo concreto endurecido con huecos
conectados.[14]
1.1.1. Antecedentes Históricos en Estructuras de Viviendas y de Transito vial
Los primeros usos conocidos del concreto permeable se dieron en Europa en el siglo XIX
[15]. No obstante, al culminar la Segunda Guerra Mundial se dio la aplicación de este
tipo de concreto permeable como una respuesta ante la necesidad de reconstruir
edificaciones y carreteras con medios limitados.
En 1945-1950 comenzaron los primeros experimentos del concreto poroso como capa de
rodadura en la construcción de vías terrestres, aunque el concepto de construir una capa
de rodadura con material poroso contradice los principios de rigidez y homogeneidad que
condiciona a los concretos convencionales. Sin embargo, en los años setentas se reavivo
el interés en este tipo de pavimentos, con el objetivo de brindar mayor seguridad al
usuario y permitir una fluidez de tránsito en todas las condiciones meteorológicas.[16]
En la década de 1970, surgió el concreto permeable en Estados Unidos como una
respuesta ante el aumento en los niveles de escorrentía superficial producto de un aumento
en áreas urbanizadas con coeficientes de escorrentía altos. Este tipo de hormigón
permeable fue desarrollado como un material ecológico en Japón en la década de 1980.
[4]
Desde entonces, ha sido ampliamente utilizado en diversas aplicaciones debido a sus
múltiples beneficios ambientales [17]
Es por ello que hace un siglo, los diseñadores europeos reconocieron el valor del
hormigón permeable como aislamiento estructural para edificios y hace unos 80 años, se
empezó en Europa, a utilizar el hormigón permeable para carreteras.[18]
El concreto permeable es uno de los principales materiales, utilizado por la industria del
hormigón para lograr un ambiente "verde" y es reconocido como una mejor gestión
práctica de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) Para
proveer desarrollo sostenible, control de contaminación y manejo de aguas pluviales.
1.2. Definiciones
1.2.1. Concreto Permeable
El concreto permeable como uno de la familia del hormigón tiene las mismas
composiciones que el hormigón convencional que consta de cemento, agua y agregado,
con las excepciones de que el agregado fino típicamente se reduce o incluso se omite por
completo [3]. Es un material graduado por huecos con una estructura característica de
poros que consiste en poros interconectados, sin salida y capilares [12].
Es importante seleccionar los ingredientes de concreto adecuados y determinar sus
proporciones relativas, a fin de lograr, de la manera más económica posible, un concreto
apropiado de resistencia, porosidad y permeabilidad adecuadas [19].
Ilustración 1 Concreto Permeable
Fuente: 1 Internet
[5]
1.2.2. Propiedades del Concreto Permeable
Las propiedades del concreto permeable son diversas y dependen principalmente de su
permeabilidad, porosidad (porcentaje de vacíos), la cual a la vez depende del contenido
de cemento, relación agua cemento, el nivel de compactación, y la gradación del agregado
y su calidad. La resistencia también se ve afectada por el tamaño de los poros [20].
En el concreto permeable encontramos que el contenido de vacíos puede variar de 15% a
35%, y se pueden alcanzar resistencias a la compresión entre 28 a 280 kg/cm2,
normalmente este tipo de concreto contiene poco o nada de agregados finos y una mayor
cantidad de pasta cemento y la capacidad de permeabilidad del pavimento de concreto
permeable varia con el tamaño del agregado y la densidad de la mezcla, en un rango de
rango de 81 a 730 L/min/m2.[16]
Propiedades en estado fresco
El estado fresco del concreto permeable se comprende desde el momento del mezclado
del concreto hasta el momento del proceso de endurecimiento inicial, manteniendo las
características de trabajabilidad, de tal manera que permiten realizar las operaciones del
mezclado, transporte, colocación, compactación y acabado.
1.2.3. Relación agua/cemento (a/c)
La relación entre a/c y la resistencia a compresión, no se puede determinar en el concreto
permeable de la misma manera como se hace con el hormigón convencional (American
Concrete Institute Committee 522, 2010) [21]. Según el ACI, la relación a/c óptima para
elaborar la pasta del concreto permeable está comprendida entre 0,26 y 0,45 y para este
estudio se tomó los valores de 0.35, 0.38 y 0.41[22].
1.2.4. Porcentaje de vacíos
La permeabilidad y la resistencia a compresión del concreto permeable, están
relacionados directamente con el porcentaje de vacíos que posee la mezcla y este valor se
verá afectado por la cantidad de agregado, el porcentaje de pasta cementante utilizado y
la fuerza con la que se compacte al hormigón [22]. Los valores de porcentaje de vacíos
recomendados para el hormigón permeable varían entre 15 y 30% [8] y se escogió para
el trabajo los porcentajes de 15-17-19 % de vacíos.
[6]
1.2.5. Pasta de cemento
Es la mezcla entre el cemento y el agua, siendo de gran importancia en la dosificación, su
porcentaje dentro de la mezcla dependerá de la resistencia del concreto permeable que se
desee obtener y del porcentaje de vacíos. A mayor cantidad de pasta de cemento, menor
porcentaje de vacíos y mayor superficie de los agregados cubiertas por lo que se obtiene
mayor resistencia.[22]
De acuerdo a la ACI los valores más utilizados para porcentaje de pasta de cemento sobre
el volumen total de la mezcla varían entre 10 y 30 %, por lo que para este trabajo se
escogieron porcentajes entre esos valores.[22]
1.2.6. Permeabilidad
La permeabilidad se define por la facilidad con que los gases y líquidos pueden penetrar
y moverse en el concreto. El concreto con alta permeabilidad promueve la penetración de
agentes agresivos que causan un rápido deterioro del concreto y la corrosión de la barra
de refuerzo.[11]
El coeficiente de capacidad se calculó a partir de la siguiente ecuación de Darcy
modificada encontrada aplicable a materiales porosos [23]. De acuerdo con esta ley, el
caudal a través de un medio permeable es proporcional a la diferencia de presión, que
puede expresarse con una cabeza de agua entre los dos puntos. La constante proporcional
se llama coeficiente de permeabilidad. Ec. 21 muestra el coeficiente de permeabilidad al
agua K (mm/ s) con la presión de la unidad y el tiempo de la unidad cuando se aplica
presión estática.[10]
Ilustración 2 Diseño de Permeámetro
Fuente: 2 Propia
[7]
1.2.7. Resistencia a la compresión
La resistencia a la compresión de las mezclas de concreto se elabora de tal forma que
cumpla con una diversa variedad de propiedades mecánicas y de durabilidad, para la
estructura donde será colocado. [24]
La resistencia a la compresión se realiza ensayando probetas cilíndricas de concreto en
una máquina de compresión y se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el
área de la sección que resiste a la carga y se reporta en mega pascales (MPa) en unidades
SI.
1.2.8. Porosidad
La estructura del material de hormigón para permitir que el agua se filtre en los estratos
subyacentes depende de su porosidad, que es una de sus características de estructura de
poro más importantes.[25] El desarrollo de hormigón permeable se centra principalmente
en el aumento de la porosidad en lugar de la fuerza debido a muchas ventajas puede ser
adquirida cuando tiene mayor porosidad [3].
Se considera que la porosidad tiene un impacto significativo en la resistencia a la
compresión [26], ya que la porosidad es inversamente proporcional a la resistencia del
material, contrariamente a los hormigones normales donde necesita la porosidad a
minimizarse para un mejor rendimiento de material (tanto estructural y funcional),
hormigones permeables se basan en un valor no mínima de porosidad por su rendimiento
funcional [27].
La porosidad es la relación entre el volumen de vacíos y el volumen total del espécimen
[19]. Se define como el volumen de poros cerrados y accesibles. Como se muestra en la
Ec. 13, la porosidad total del concreto permeable se puede estimar usando densidad
aparente y densidad teórica y Zheng ha presentado la ecuación para calcular la densidad
teórica[28].
1.2.9. Normativa de Estacionamientos
Lugar destinado a estacionar vehículos, conformado por las plazas de estacionamiento,
franja de circulación y franja de circulación peatonal.[29]
[8]
Los pisos de estacionamientos o partes de los edificios utilizados para almacenamiento
de vehículos, serán diseñados para las cargas vivas uniformemente distribuidas o para las
siguientes cargas concentradas: [29]
Para vehículos particulares (hasta 9 pasajeros) actuando en una superficie de 100
mm por 100 mm, 13.4 KN.
Para losas en contacto con el suelo que son utilizadas para el almacenamiento de
vehículos particulares, 10 KN por rueda
1.3. Tipos de pavimentos permeables
1.3.1. Pavimentos permeables en asfalto poroso
Es el tipo de pavimento poroso más antiguo y consta de una capa de rodadura, conformada
por una mezcla bituminosa de asfalto en pequeñas cantidades y agregados de tamaño
grueso uniformemente gradados. Reforzado con fibras de polímeros para contrarrestar la
perdida de resistencia por el aumento del porcentaje de vacíos (entre 15% y 20%) y una
segunda capa de arena filtrante que separa, la capa de rodadura de la capa de
almacenamiento y llena los vacíos superficiales de esta última [16].
1.3.2. Pavimentos de concreto permeables
La capa de rodadura de este pavimento consiste en una mezcla de agregados gruesos y
cemento y agua. La mezcla se desarrolla con una relación agua cemento baja, para
aumentar la resistencia, que al igual que en el primer caso la perdida de resistencia es
ocasionada por el aumento del porcentaje de vacíos [16].
Los sistemas de pavimento poroso de concreto y pavimento poroso asfáltico son
propensos a la obstrucción de sus poros, alrededor de cuatros años después de la
instalación, haciendo así que se experimente una pérdida de porosidad, es por eso que se
constantemente se debe realizar una limpieza. Porque una vez totalmente obstruido los
poros, estos sistemas tienen que ser eliminados por completo y posteriormente sustituido.
El reemplazo frecuente de estos sistemas hace que estos tipos de técnicas sean poco
prácticas y costosas.[16]
[9]
1.4. Ventajas y desventajas del concreto permeable
1.4.1. Ventajas
Mejorar la utilización de la tierra al disminuir la necesidad de cuencas de
detención.[4]
Reduce la escorrentía [5].
Recarga de los niveles de agua del suelo.
Absorbe el ruido de los vehículos, lo que crea un ambiente tranquilo y
confortable [30].
Permite un tratamiento natural de agua contaminada por filtración suelo.[5]
Reducción de los efectos de la contaminación en el agua de escorrentía.
Reducción de drenaje pluvial en estacionamientos y calles de transito ligero,
evitando encharcamientos en la superficie
Pueden ser usados en zonas de alta densidad poblacional.
Permiten un doble uso del espacio, por lo que no es significativa su ocupación
en suelo.
Reducen o eliminan la presencia de imbornales y colectores.
Son resistentes a la falta de mantenimiento.
Con buena aceptabilidad por parte de la comunidad.
Ahorro en el mantenimiento donde se ubica el concreto permeable.
1.4.2. Desventajas
No pueden utilizarse donde haya arrastre superficial de grandes cargas de
sedimentos.
Por ahora no se usan en carreteras con tráfico elevado.
A largo plazo, si no hay mantenimiento, existe riesgo de crecimiento de malas
hierbas y de obstrucciones.
1.5. Aplicaciones del concreto permeable
En áreas de estacionamiento, zonas con poco tráfico, pasos de peatones, e
invernaderos [31].
[10]
Tabla 1 Aplicaciones del concreto poroso
Cancha de tenis
Parques
Ciclovìas
Cubiertas de piscinas
Caminos residenciales
[11]
Canchas de tenis
Peatonal
Fuente: 3 Internet
1.6. Colores y acabados de concreto permeable
A este concreto permeable, por medio de la aplicación de un impregnante especial, que
logra penetrar logrando un acabado totalmente vistoso y uniforme. Se le puede agregar
cualquier color que el comprador desee y así obtener un hormigón diferente.
Ilustración 3 Colores y acabados de concreto permeable
Fuente: 4 Internet
[12]
1.7. Planteamiento del problema
La viabilidad de diseñar un estacionamiento de vehículos con un pavimento de concreto
permeable, para evitar el estancamiento de agua en épocas de lluvias, mejorando así la
seguridad de conducción sobre mojado, la reducción del ruido del neumático-pavimento,
ya que todos estos beneficios se derivan de la relativamente alta porosidad y la
permeabilidad de las capas de pavimento permeable [23].
El concreto permeable ofrece de igual forma una solución para los paisajistas y
arquitectos que deseen utilizar vegetación en los estacionamientos en zonas urbanas
pavimentadas, ya que muchas plantas tienen dificultades para crecer en áreas cubiertas
por los pavimentos impermeables, aceras y áreas verdes, por motivo de que el aire y el
agua tienen dificultades para llegar a las raíces. Por tal motivo este tipo de concreto
permeable permite a los árboles adyacentes recibir más aire y agua, permitiendo al mismo
tiempo la plena utilización de la acera.
Otras de las ventajas de este concreto permeable, es que mejor la resistencia al
deslizamiento del pavimento, especialmente durante las tormentas al drenar rápidamente
el agua de lluvia [32], recreando su ciclo natural, que los suelos retienen la humedad por
más tiempo, ayudando a la recarga de los mantos acuíferos, a la eliminación de charcos,
baches, la conservación, el aprovechamiento y manejo de las aguas de lluvia.
Por lo tanto surge la necesidad de presentar el siguiente trabajo experimental:
¿Existe una propuesta para estacionamientos en zonas urbanas, con un pavimento de
concreto permeable que evite el estancamiento de agua en tiempo de lluvias?
1.8. Objetivos
1.8.1. Objetivo General
Elaborar una propuesta de pavimento de concreto permeable, mediante
métodos experimentales para estacionamientos de vehículos livianos en zonas
urbanas.
[13]
1.8.2. Objetivos Específicos
Determinar las propiedades físicas y mecánicas de los agregados de las
canteras de la provincia El Oro.
Calcular la permeabilidad y el porcentaje de porosidad del concreto permeable
con agregados de canteras de la provincia El Oro.
Proponer el diseño del pavimento de concreto permeable en estacionamientos
de vehículos livianos en zonas urbanas.
1.9. Alcances
El proyecto experimental se desarrollará a escala de laboratorio, en las instalaciones de la
Unidad Académica de Ingeniería Civil de la Universidad de Técnica de Machala, el
tiempo estimado para la realización del proyecto de investigación es de cuatro meses. El
diseño de la mezcla de concreto permeable será elaborado en el laboratorio de la UAIC,
teniendo en cuenta que este se limitará a sólo el uso de materiales de las canteras
disponibles de la provincia El Oro, que permitan desarrollar mezclas adecuadas para la
implementación de pavimentos permeables.
Se utilizarán las herramientas necesarias para la obtención de datos e información en pro
del diseño y el cumplimiento de los objetivos. El desarrollo a nivel de laboratorio
permitirá que a futuro los estudiantes de ingeniería civil tengan la oportunidad por medio
de probetas ver el funcionamiento del concreto permeable en el ensayo de permeabilidad.
El objetivo de la investigación es diseñar un pavimento de concreto permeable, mediante
métodos experimentales para estacionamientos en zonas urbanas.
Por consiguiente, se determinó las propiedades físicas y mecánicas de los agregados de
las canteras de Tuco León y Beltrán pertenecientes a la provincia El Oro, realizando
nueve dosificaciones de concreto permeable diferentes, en relación de agua-cemento
(0.35, 0.38 y 0.41) y porcentajes de vacíos de (15, 17 y 19% ); para luego calcular la
resistencia a compresión, la permeabilidad y el porcentaje de porosidad de cada una de
las probetas y por último proponer el diseño del concreto permeable óptimo para ser
utilizado en estacionamientos.
[14]
1.10. Justificación
Consideremos la lluvia por un instante cada gota de agua tiene un propósito que facilita
la vida sobre la tierra, ahora imaginen las calles, estacionamientos y canchas
construcciones de nuestras ciudades modernas que se caracterizan por materializarse en
grandes extensiones de superficies impermeables, ocasionando que el agua de lluvia
termine en los drenajes, en lugar de continuar su camino natural hacia los mantos
acuíferos, esto altera radicalmente el ciclo natural del agua y sobrepasa la capacidad de
los sistemas de drenaje y a su vez transportando residuos contaminantes, como grasa de
aceite u otros productos químicos nocivos.
Es por ello que en países de Europa y Asia, la utilización del concreto permeable se ha
convertido de gran importancia en el entorno urbano [33]. Ya que se ha demostrado que
reducen la escorrentía total a través del aumento del almacenamiento, la infiltración, de
las aguas pluviales[34]. Pero en nuestro país, todavía no se ha utilizado la tecnología del
concreto permeable, solo se han realizado trabajos de investigación.
El agua en el pavimento de concreto tradicional, no se puede infiltrar lo que genera
estancamientos y empozamientos de la misma en la superficie, causando daños a la
estructura, por este motivo se presenta una propuesta de diseño para estacionamientos
de vehículos livianos, con pavimentos de concreto permeable que evite el estancamiento
de agua en tiempo de lluvias.
La realización de esta propuesta se basará en elaborar una dosificación de concreto
permeable con materiales de canteras de la provincia El Oro, que cumplan con los
estándares de las normas establecidas y la mezcla tenga una buena resistencia,
permeabilidad y porosidad, permitiendo la infiltración rápida del agua hacia los mantos
acuíferos.
[15]
2. MÉTODOS Y MATERIALES
2.1. Metodología
2.1.1. Tipo de investigación
La investigación es de tipo Experimental a escala de laboratorio y un enfoque
cuantitativo; todo aquello, debido a que se considerará el efecto de 3 de las variables más
importantes, las cuales son; la morfología del agregado, porcentaje de vacíos, la relación
agua-cemento para el diseño de mezcla, sobre las propiedades mecánicas de ésta como la
permeabilidad y porosidad.
Lo anteriormente mencionado nos permitirá hallar la mejor dosificación para el diseño de
mezcla de un hormigón permeable, ya que se elaboró 27 diferentes tipos de
dosificaciones, para analizar la que brinde un óptimo rendimiento, en la Fig. 1 se detalla
el esquema metodológico utilizado en la investigación.
Fig.: 1 Esquema metodológico utilizado en la investigación
Fuente: 5 Propia
METODOLOGÌA
Bibliografìa
Metodos experimentales desarrollados
Procedimiento Experimental
Recolecciòn de agregados
Ensayos:
Granulometria
Densidad y absorciòn
Abrasiòn
Dosificaciones para la òptima mezcla del hormigòn poroso
Resistencia a compresiòn
Permeabilidad
Porosidad
Ànalisis de Resultados
[16]
2.1.2. Recopilación de la información bibliográfica
En toda investigación es importante la recolección de información, porque nos permite
tener éxito en nuestros resultados, es considerada también como la medición ya que es
una precondición para obtener el conocimiento científico.
Permitiendo la recolección de información bibliográfica de artículos, revistas, manuales
y tesis a nivel internacional, nacional y local publicados durante los últimos cinco años.
Se utilizarán las diferentes bases de datos que nos proporciona el internet, como por
ejemplo Elsevier, Science Direct, EBSCO, etc.
2.1.3. Recolección del agregado
Se realizó una identificación de las zonas de cantera que suministran triturado y canto
rodado en la Provincia de El Oro, de dicho proceso se logró identificar dos canteras
ubicadas en sitios cercanos, la cantera Toco León ubicada en Pasaje y Beltrán ubicada en
La Avanzada.
2.1.4. Ubicación de las Canteras
Cantera Tuco León:
Se encuentra ubicada en el cantón Pasaje, en la avenida. Azuay Sn y Riberas del Jubones,
este material proviene del río Jubones.
Para la realización de la mezcla del hormigón permeable, se compró de esta cantera el
material triturado de 3/8” y canto rodado de 1”.
Fuente: 6 Propia
Ilustración 4 Cantera Tuco León
[17]
Cantera Beltrán:
Esta cantera está ubicada en la parroquia la Avanzada que pertenece al cantón Santa Rosa,
el material proviene de montaña.
Para la realización de la mezcla del hormigón permeable, se utilizó de esta cantera el
material triturado de 3/4”.
2.1.5. Propiedades físicas y mecánicas de los agregados
En las propiedades que tendrá el concreto permeable resultaría fundamental que se utilice
árido triturado con ausencia casi total de finos, pues impermeabilizarían la mezcla; tener
un tamaño de grano bastante uniforme para obtener un porcentaje elevado de vacíos (del
orden del 40%) y un tamaño máximo de árido de 10 mm para permitir una adecuada
terminación superficial.[35]
De las canteras se escogió una muestra representativa para evaluar las características de
los agregados y con los datos obtenidos se realizó el diseño de la dosificación para la
mezcla del concreto permeable.
Las pruebas que se realizaron a los agregados son las siguientes:
Fuente: 7 Egdo. Eduardo Feijoo
Ilustración 5 Cantera Beltrán
[18]
Ensayo de granulometría para agregado grueso, según la norma (ASTM C-136)
[36] (Ver Anexo 1).
Ensayo de densidad y absorción del agregado, según la norma (ASTM C127 – 07)
[37] (Ver Anexo 2).
Ensayo de abrasión del agregado, según la norma (NTE:INEN 860) [38] (Ver
Anexo 3).
2.1.6. Diseño metodológico de la mezcla
Este trabajo experimental, se desarrolla a partir de la metodología utilizada por el autor
(Felipe y Castañeda), que analiza el comportamiento de mezclas a partir de diferentes
realizaciones de agua cemento entre 0,29 y 0,41 y su relación existente entre el contenido
de vacíos, disponibles originalmente en el árido y el aumento volumétrico final producto
de la inclusión de la pasta a la mezcla. [39]
Ilustración 6 efecto de inclusión de pasta de cemento en el árido con alto contenido de vacíos
Fuente: 8 Yalil Felipe y Luis Castañeda
2.1.7. Valores Empíricos establecidos por el texto de referencia.
Se tomó la referencia del texto (Yalil y Castañeda,2015)[39], que establece tres
parámetros para realizar el diseño de la mezcla. El porcentaje de vacíos que varía entre
15 y 20 %, la relación de agua y cemento (a/c) entre 0.29 y 0.41 y no pero no se consideró
el tercer parámetro que se trataba de la relación arena / cemento.
[19]
Se optó por tomar 3 relaciones de porcentajes de vacíos 15 – 17 y 19 %. También se
consideró la relación de agua y cemento (a/c) 0.35 – 0.38 y 0.41 y tres tipos de
granulometría diferente en el material, como se especifica detalladamente en la siguiente
tabla 2.
Tabla 2 Dosificaciones del concreto permeable
2.1.7.1. Cálculo del factor de compactación y del volumen de la porosidad
del esqueleto granular.
El análisis para deducir las ecuaciones necesarias para calcular el factor de compactación
y la porosidad del esqueleto granular, surgen del estudio de la Figura 5, partiendo de la
masa unitaria seca y compactada (M.U.C) de la grava para un volumen de lm3 y de la
interacción de los materiales en el momento en que se adiciona la pasta a la mezcla, a
continuación se describe el procedimiento llevado a cabo para deducir las ecuaciones y
para calcular estas variables.
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 + 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑉𝑎𝑐ì𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 = 1𝑚3 Ec. 1
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑉𝑎𝑐ì𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 = 1𝑚3 − 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 Ec. 2
Dónde:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 =𝑀𝑎𝑠𝑎
𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 Ec. 3
Remplazando la Ec.2 en Ec.3, se obtiene:
Cantera Morfología Granulometría Vacíos (%) Proporción a/c
Tuco León Triturado 3/8" 15
0,35
0,38
0,41
Tuco León Canto Rodado 3/4" 17
0,35
0,38
0,41
Beltrán Triturado 3/4" 19
0,35
0,38
0,41
Fuente: 9 Propia
[20]
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑉𝑎𝑐ì𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 = 1 −𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑎
𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎 Ec. 4
El porcentaje de vacíos final de la mezcla, no será equivalente al porcentaje de vacíos
inicial que contiene los áridos, debido a que se agrega un volumen de cemento de pasta y
están llena parcialmente algunos vacíos. Sin embargo, en la práctica cuando los materiales
se mezclan y el hormigón es compactado la pasta de cemento no solo llenara los vacíos
entre los áridos sino que también se introducirá entre las partículas del agregado. (Yalil
y Castañeda, 2015)
Del análisis anterior se concluye que:
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑐𝑖ò𝑛 (𝐹𝐶) = 1 −𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑟𝑒𝑎𝑙
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡𝑒ò𝑟𝑖𝑐𝑎 Ec. 5
Luego (Yalil y Castañeda, 2015) relacionan el Factor de compactación con la relación
agua / cemento:
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑐𝑖ò𝑛 = −3.37 𝑥 (𝑎𝑐⁄ )2 + 3.49 𝑥 (𝑎
𝑐⁄ ) + 0.11 Ec. 6
Por lo tanto, partiendo de la Ec. 6 Volumen de vacíos de grava, y de acuerdo al análisis
inicial, se obtiene la Ec. 7.
𝑃𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠𝑞.𝐺𝑟𝑎𝑛𝑢𝑙𝑎𝑟 = (1 −𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑎
𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎 𝑥 𝐹𝐶
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑎
) Ec. 7
De la Ec. 9 y 10 se obtuvieron los siguientes resultados
2.1.7.2. Cálculo del Volumen del Mortero
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑀𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 𝑉𝑜𝑙𝑝𝑎𝑠𝑡𝑎 + 𝑉𝑜𝑙𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 + 𝑉𝑜𝑙𝑉𝑎𝑐ì𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎 = 1𝑚3 Ec. 8
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑃𝑎𝑠𝑡𝑎 = 1 − (𝑉𝑜𝑙𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 + 𝑉𝑜𝑙𝑉𝑎𝑐ì𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎)Ec. 9
Despejando de la Ec. 1 el volumen de grava:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 = 1 − 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑉𝑎𝑐ì𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 Ec. 10
[21]
Remplazando la Ec. 9 en la Ec. 10:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑝𝑎𝑠𝑡𝑎 = 𝑉𝑜𝑙𝑉𝑎𝑐ì𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 − 𝑉𝑜𝑙𝑉𝑎𝑐ì𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑎 Ec. 11
Se reemplaza en la Ec. 11
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑝𝑎𝑠𝑡𝑎 = 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠𝑞.𝑔𝑟𝑎𝑛𝑢𝑙𝑎𝑟
− 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑐ì𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 Ec. 12
2.1.7.3. Cálculo del Contenido del Cemento
El contenido de cemento se establece proporcionando lo suficiente pegar para cubrir los
agregados ya que una cantidad excesiva de pasta puede drenar a través de los poros del
material. [40]
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑝𝑎𝑠𝑡𝑎 = 𝑉𝑜𝑙𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 − 𝑉𝑜𝑙𝑎𝑔𝑢𝑎 Ec. 13
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑝𝑎𝑠𝑡𝑎 =𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
+𝑃𝑒𝑠𝑜𝑎𝑔𝑢𝑎
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑎𝑔𝑢𝑎
Ec. 14
Si se reemplaza peso cemento =c y peso del agua =a se obtiene:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑝𝑎𝑠𝑡𝑎 = 𝑐 ∗ (1
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
+𝑎/𝑐
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑎𝑔𝑢𝑎
) Ec. 15
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜(𝑐) = (𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑝𝑎𝑠𝑡𝑎
1
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜+
𝑎/𝑐
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑎𝑔𝑢𝑎
)Ec. 16
Reemplazando los datos de los ensayos de agregados en la Ec. 16 se obtiene la cantidad
de cemento por un metro cúbico.
2.1.7.4. Volumen del Cemento por metro cúbico de concreto
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑃𝑒𝑠𝑜𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
Ec. 17
[22]
Como se obtiene la densidad del cemento y la cantidad de cemento, se reemplaza en la
Ec. 17 se obtiene, el volumen de cemento.
2.1.7.5. Cálculo del Contenido de agua
Luego de obtener la dosis de cemento y la relación agua cemento, se procede a
calcular la cantidad de agua necesaria para la proporción de la mezcla en 1 m3.
𝑎
𝑐= 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ò𝑛
𝑎
𝑐 Ec. 18
Se despeja:
𝒂 = (𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ò𝑛𝑎
𝑐) ∗ 𝑐Ec. 19
2.2. Proporciones de los materiales de la mezcla en peso y en volumen para 1m3 de
concreto permeable.
En las siguientes tablas, se muestra la cantidad de material en peso (kg) y volumen (m3)
que se necesita para elaborar 1 m3 de cualquier dosificación de concreto permeable
presentada a continuación:
Tabla 3 Proporciones de materiales para 1 m3 de H.P de 3/8 “Triturado”
Tamaño
material Relación a/c % Vacíos
Áridos Cemento Agua
Kg m³ Kg m3 m3 kg
3/8" Triturado
de piedra
0.35 15.00 1584.44 0.588 390.00 0.12 0.137 0.137
0.38 15.00 1583.20 0.587 374.00 0.12 0.142 0.142
0.41 15.00 1582.58 0.587 359.00 0.11 0.147 0.147
0.35 17.00 1593.98 0.591 355.00 0.11 0.124 0.124
0.38 17.00 1589.89 0.590 342.00 0.11 0.130 0.130
0.41 17.00 1589.88 0.590 328.00 0.10 0.134 0.134
0.35 19.00 1598.09 0.593 323.00 0.10 0.113 0.113
0.38 19.00 1598.48 0.593 309.00 0.10 0.117 0.117
0.41 19.00 1597.19 0.592 297.00 0.09 0.122 0.122
Total de material 5.311 0.98 1.167
Fuente: 10 Propia
[23]
Tabla 4 Proporciones de materiales para 1 m3 de H.P de ¾ “Canto rodado”
Tamaño
material Relación a/c % Vacíos
Áridos Cemento Agua
Kg m³ m3 kg m3 kg
3/4" Canto
rodado
0.35 15.00 1490,40 0,588 390.00 0.12 0.137 0.137
0.38 15.00 1489,24 0,587 374.00 0.12 0.142 0.142
0.41 15.00 1488,65 0,587 359.00 0.11 0.147 0.147
0.35 17.00 1499,38 0,591 355.00 0.11 0.124 0.124
0.38 17.00 1495,54 0,590 342.00 0.11 0.130 0.130
0.41 17.00 1495,53 0,590 328.00 0.10 0.134 0.134
0.35 19.00 1503,24 0,593 323.00 0.10 0.113 0.113
0.38 19.00 1503,61 0,593 309.00 0.10 0.117 0.117
0.41 19.00 1502,40 0,592 297.00 0.09 0.122 0.122
Total de material 5.311 0.98 1.167
Fuente: 11 Propia
Tabla 5 Proporciones de materiales para 1 m3 de H.P de 3/4 “Triturado”
Tamaño
material Relación a/c % Vacíos
Cantidad Áridos Cantidad
Cemento
Agua
(Lt)
Agua
(kg)
Kg m³ Kg m3 m3 kg
3/4"
Triturado de
piedra
0.35 15.00 1604,77 0,632 390.00 0.12 0.137 0.137
0.38 15.00 1603,52 0,631 374.00 0.12 0.142 0.142
0.41 15.00 1602,89 0,631 359.00 0.11 0.147 0.147
0.35 17.00 1614,44 0,636 355.00 0.11 0.124 0.124
0.38 17.00 1610,30 0,634 342.00 0.11 0.130 0.130
0.41 17.00 1610,29 0,634 328.00 0.10 0.134 0.134
0.35 19.00 1618,60 0,637 323.00 0.10 0.113 0.113
0.38 19.00 1619,00 0,637 309.00 0.10 0.117 0.117
0.41 19.00 1617,69 0,637 297.00 0.09 0.122 0.122
Total de material 5.709 0.98 1.167
Fuente: 12 Propia
[24]
2.3. Materiales
2.3.1. Agregado grueso
Es un material de origen natural o artificial no posee una clasificación particular, ya que
se puede categorizar de acuerdo con su origen, composición, forma de partícula, color,
modo de fragmentación o tamaño de partícula. [41]
Para que el agregado tenga una buena resistencia en el concreto, este no debe contener
impurezas, debe estar constituido por partículas limpias, duras, resistentes y durables, que
a su vez desarrollen una buena adherencia con la pasta de cemento [42] ya que se afirma
que este agregado constituye más del 70 % de cada m3 de concreto fabricado [41].
En el presente trabajo experimental se evaluaron tres tipos de agregados gruesos, lo cuales
fueron elegidos por su granulometría y son los siguientes materiales triturados de 3/8” y
canto rodado de 3/4” proveniente de la cantera “Tuco León” y material triturado de 3/4”
de la cantera “Beltrán”.
2.3.2. Cemento
El cemento Portland es uno de los materiales para la construcción más empleado en la
producción de concreto, debido fundamentalmente, a las excelentes propiedades
mecánicas que presenta en estado endurecido.[35]
En este estudio se utilizó cemento tipo I de Portland conforme a la norma ASTM C150
(Especificación estándar para el cemento portuario) [43][5].La pasta de cemento Portland
se preparó a una relación de masa de agua a cemento (w / c) de 0.35, 0.38 y 0.41.
2.3.3. Agua
La calidad del agua para el concreto permeable se rige por los mismos parámetros que
para el concreto convencional [44]. El agua debe ser limpia, libre de cualquier impureza
que pueda afectar la mezcla, si contiene sustancias que decoloren o le den sabores u olores
raros, indeseables o que causen sospecha, no debe usarse, a menos que los registros de
servicio del hormigón preparado con ella u otra información indiquen que no afecta la
calidad del hormigón [45].
[25]
2.4. Ensayos del concreto permeable
Ensayo de Revenimiento
Ensayo de Compresión (ASTM C-39) (Ver Anexo 6)
Ensayo de Permeabilidad (Ver Anexo 7)
Ensayo de Porosidad (Ver Anexo 8)
2.4.1. Ensayo de Revenimiento
El ensayo de asentamiento del concreto, permite analizar las deformaciones que presenta
el hormigón, es considerado como un medio para establecer si está bien proporcionada la
cantidad de materiales empleados y el agua en la mezcla. Por consiguiente este ensayo
permite saber cómo indicativo lo que puede pasar con la mezcla durante su producción.
Para la realización de este ensayo se requiere de un cono de Abrams como se muestra en
las ilustraciones siguientes.
Se coloca el cono sobre una superficie lisa, plana, horizontal y no absorbente y se
lo mantiene afirmado al piso.
El hormigón se vierte en tres capas de igual volumen, compactando cada una de
las capas con 25 golpes con la varilla metálica.
Ilustración 7 Vaciado por capas del H.P en el cono
Fuente: 13 Egdos. María Guamán y Eduardo Feijoo
Se enrasa la última capa con la varilla dejando lisa la superficie del hormigón.
[26]
Ilustración 8 Enrase del HP en el cono
Fuente: 14 Egdos. María Guamán y Eduardo Feijoo
Se levanta el molde tomándolo por las manijas inmediatamente después
Ilustración 9 Asentamiento del concreto poroso
Fuente: 15 Egdos. María Guamán y Eduardo Feijoo
2.4.2. Ensayo de compresión
El ensayo consiste en aplicar una carga axial de compresión a cilindros moldeados o a
núcleos, a una velocidad de carga prescrita, hasta que se presente la falla. La resistencia
a la compresión del espécimen se determina dividiendo la carga aplicada durante el
ensayo por la sección transversal de éste.[46] Se consideró la norma (ASTM-C39) [47].
La fuerza máxima obtenida va a depender de factores como el muestreo de los materiales,
el procedimiento de mezclado, el método de elaboración de las probetas, la fuerza de
compactación, la edad del hormigón, la temperatura y humedad del ambiente durante el
curado de la muestra (American Concrete Institute Committee C09, 2014)[22].
2.4.2.1. Elaboración de cilindros para el ensayo de compresión
Para realizar la elaboración de los cilindros se consideró lo estipulado en la norma ASTM
C31. Elaborando 7 cilindros de cada muestra, cuyas dimensiones eran de 15 cm de radio
y de longitud 30 cm, que fueron ensayados a los 7, 14, 21 y 28 días.
[27]
A los 7 días la resistencia obtenida es de aproximadamente el 70% por lo que nos da una
estimación de lo que podemos alcanzar y la resistencia obtenida a los 28 días es la
utilizada en los cálculos de estructuras. [48]
Las probetas son elaboradas en moldes normalizados.
El concreto permeable se vierte hasta un tercio del cilindro.
Se compacta con 25 golpes de la varilla normalizada.
Se da 15 golpes con el martillo de goma alrededor del cilindro.
Luego, se realiza el mismo procedimiento en los 2 siguientes tercios hasta llenar
el cilindro.
Se enraso la superficie del cilindro.
Después de 24 horas, se procedió a desmoldar los cilindros.
Luego para el curado de los cilindros se envolvió con plástico transparente.
2.4.2.2. Procedimiento del ensayo de compresión
Se toma tres medidas de longitud y de diámetro del cilindro.
Se pesa el cilindro.
Se coloca la muestra en la máquina y se le ubica un recorte de tabla fino y liso en
la superficie superior del cilindro, para que la carga se distribuya uniformemente
en toda el área de la muestra.
Se empieza a cargar la fuerza axial de compresión, hasta que el cilindro falle.
Fuente: 16 Egdos. María Guamán y Eduardo
Feijoo
Ilustración 10 Ensayo a compresión del concreto poroso
[28]
Cálculo
El cálculo de la resistencia a la compresión se lo realiza con la siguiente fórmula:
𝑅𝐶 =𝐶𝑐∗
1000
9.81
𝐴𝐶 Ec. 20
Donde
Rc: Resistencia a la compresión (kg/cm2)
Cc: Carga de compresión (KN)
Ac: Área de contacto (cm2)
2.4.3. Ensayo de Permeabilidad
Para realizar las pruebas de permeabilidad, por tanda se realizó cilindros de cada uno de
las dosificaciones en relación agua/ cemento, porcentaje de vacíos y tamaño del agregado,
las probetas que se hicieron fueron de 101,6 mm de diámetro por 100 mm de altura. Antes
de iniciar la prueba, los cilindros fueron envueltos en plástico para que encajaran de mejor
manera en el permeámetro y se a sujetó con mordazas para evitar que durante la prueba
el agua se moviera entre el tubo y el espécimen.
Las pruebas de permeabilidad al agua para el hormigón en general no han sido
estandarizadas. Se mide el caudal del flujo bajo la influencia de una presión aplicada. Por
lo tanto, el coeficiente de permeabilidad K se calcula a partir de la ley de Darcy [11].
En este ensayo se utilizó un permeámetro de cabeza constante, que se muestra en la
Norma ASTMD 2434-68, se hizo pasar agua a través de él y se tomaron medidas de
volumen, tiempo, longitud de la muestra, diámetro de la muestra y cabeza hidráulica, con
todas estas se determinó la permeabilidad.[49]
[29]
Ilustración 11 Ensayo de permeabilidad
Fuente: 17 Propia
2.4.3.1. Elaboración de probetas para ensayos de permeabilidad y
porosidad
Para realizar la elaboración de los cilindros se consideró lo estipulado en la norma ASTM
C31. Se elaboró moldes de probetas utilizando un tubo de 4 pulgadas, el cual se lo corto
en pedazos de 10 cm, como se muestra en la Ilustración 6.
Se procedió a llenar la probeta en tres capas, compactando cada una de ellas y enrasando
al final.
Ilustración 12 Probeta para el ensayo de permeabilidad
Fuente: 18 Propia
Tubo donde
se almacena
el agua
Probeta de
concreto
poroso
Mordazas
para sellar
Tubería de
desagüe
Válvula de
desagüe
[30]
2.4.3.2. Procedimiento para el ensayo de permeabilidad
El procedimiento para el uso de esta máquina se detalla a continuación:
Abrir la válvula de agua e introducir la probeta de hormigón permeable
dentro del cilindro de plástico.
Colocar el otro cilindro de plástico encima y sellarlo para evitar que se
filtre el agua.
Con la ayuda de una agarradera sostener ambos cilindros y colocar agua
sobre la muestra hasta que el nivel alcance la parte alta de la tubería de
desagüe.
Cerrar la válvula y colocar un litro de agua.
Abrir la válvula y con la ayuda de un cronómetro, tomar el tiempo que le
toma al agua en dejar de salir en el otro extremo.
Cálculo
𝐾 =𝑄∗𝑙
𝐴∗ℎ Ec. 21
Donde
Q: caudal a través del espécimen
l: espesor del espécimen
A: área de la sección transversal de los especímenes de concreto
h: caída en la cabeza hidráulica a través del espécimen
2.4.4. Ensayo de Porosidad
La norma ASTM C1754/C1754M – 12 cuyo apartado titula “Método de Prueba Estándar
para Densidad y Contenido de Vacíos del Hormigón Permeable Endurecido” es la norma
utilizada en este ensayo, que se detalla en (American Concrete Institute Committee C09,
2012)[50]
[31]
Este ensayo busca determinar la densidad y porcentaje de vacíos del hormigón permeable,
se utilizarán las probetas que se realizaron para la permeabilidad.
Las dimensiones de las probetas son de 4 pulgadas de diámetro por 10 cm de largo.
2.4.4.1. Procedimiento para el ensayo de porosidad
Se secaron las probetas en el horno a 50 ° C durante 3 días.
Se pesó después del secado.
Luego se sumergió la probeta en la canastilla y se tomó el peso de la muestra
sumergida.
Por último se tomó la temperatura del agua.
Cálculo:
Se procedió a utilizar la ecuación 23.
𝑉𝑡 = [1 −𝜌𝑠
𝜌𝑡] ∗ 100 Ec. 22
𝑉𝑟 = [1 −𝑊2−𝑊1
𝑝𝑤𝑉𝑜𝑙] ∗ 100(%) Ec. 23
Donde
Vr: volumen total de vacíos en el concreto
W1: peso de las muestras del hormigón después del secado
W2: peso de las muestras del hormigón en el agua
pw: densidad del agua a 20 ° C
Vol: es el volumen de la muestra
Ilustración 13 ensayo de porosidad
Fuente: 19 Propia
[32]
3. RESULTADOS
3.1. Resultados de las propiedades físicas y mecánicas de los agregados.
Según los resultados obtenidos, de los ensayos de los materiales, se determina que los
agregados son óptimos para ser utilizados en la realización de la mezcla del hormigón
poroso, ya que los resultados de sus propiedades físicas y mecánicas se encuentran dentro
de lo establecido en las normas.
Tabla 6 Densidades relativas de los agregados
DENSIDADES RELATIVAS
Cantera Material
Tamaño
del
agregado
(pulg)
Seca
(kg/m3) Saturada
superficialmen
te seca (kg/m3)
Aparente
(kg/m3)
Absorción
% Anexos
Tuco León Triturado 3/8 2661.0 2701.2 2758.4 1.33 Ver Anexo 2.1
Tuco León Canto Rodado 3/4 2531.2 2592.3 2686.0 2.23 Ver Anexo 2.2
Beltrán Triturado 3/4 2695.2 2731.5 2808.7 1.61 Ver Anexo 2.3
Fuente: 20 Propia
Tabla 7 Masa Unitaria suelta y compactada de los agregados
Cantera Material
Tamaño del
agregado
(pulg)
Masa
unitaria
suelta
(Kg/m³)
Masa
unitaria
compacta
(Kg/m³)
Porcentaje
de Abrasión
Tuco León Triturado 3/8 1306.9 1536.9 25.035 %
Tuco León Canto Rodado 3/4 1446.3 1601.6 18.09 %
Beltrán Triturado 3/4 1563.2 1689.6 21.78 %
Fuente: 21 Propia
Tabla 8 Densidad del cemento
Cemento Densidad Aparente (kg/m3) Tipo Masa unitaria
suelta (Kg/m³)
Portland 2930 GU 1145
Fuente: 22 Propia
Tabla 9 Densidad del agua
Agua Densidad (kg/m3)
Potable 1000
Fuente: 23 Propia
[33]
3.2.Resultados del ensayo a compresión de los cilindros
En las siguientes tablas se muestra la resistencia a compresión a los 14,21 y 28 días de
los cilindros elaborados con las diferentes dosificaciones, mencionadas anteriormente
en el trabajo experimental:
Tabla 10 Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de triturado de 3/8
Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de material triturado de 3/8"
% Vacíos a/c 14 días carga
(MPa)
21 días carga
(MPa)
28 días carga
(MPa)
15
0.35 7,92 9,90 10,92
0.38 7,87 9,45 10,47
0.41 7,58 9,28 10,24
17
0.35 7,70 9,22 10,19
0.38 7,47 9,00 9,96
0.41 7,41 8,94 9,90
19
0.35 7,24 8,83 9,73
0.38 7,24 8,66 9,62
0.41 7,07 8,49 9,51
Fuente: 24 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
La tabla 10 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material triturado de
3/8” proveniente de la cantera Tuco León. Donde se muestra que la dosificación
preparada con el 15 % de vacíos y relación a/c de 0,35 es la más alta en resistencia a
compresión con un resultado de 10.92 MPa.
Fig.: 2 Porcentajes de vacíos vs resistencia a compresión de los cilindros de triturado de 3/8”
Fuente: 25 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
7
8
9
10
11
12
13
14
14% 15% 16% 17% 18% 19% 20%
Resi
sten
cia
com
pres
ión
(MPa
)
Porcentaje de vacíos
Morfología: Partido de roca- Granulometría: 3/8"
a/c: 0.35
a/c: 0.38
a/c: 0.41
[34]
En la Fig.2 se muestra que mientras menor es el porcentaje de vacíos mayor es la
resistencia a compresión y la relación a/c de 0.35 es la que tiene mayor resistencia.
Fig.: 3 Relación a/c vs resistencia a compresión de los cilindros de triturado de 3/8”
Fuente: 26 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
En la Fig.3 se muestra que mientras menor es el relación agua cemento mayor es la
resistencia a compresión y el porcentaje de vacíos de 15 % es la que tiene mayor
resistencia.
Tabla 11 Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de canto rodado de 3/4
Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de canto rodado de 3/4"
% Vacíos a/c 14 días carga (MPa) 14 días carga
(MPa)
21 días carga
(MPa)
15
0.35 8,09 11,20 12,45
0.38 7,95 11,00 12,22
0.41 7,54 10,44 11,60
17
0.35 6,99 9,68 10,75
0.38 6,92 9,57 10,64
0.41 6,44 8,91 9,90
19
0.35 6,33 8,76 9,73
0.38 6,22 8,61 9,56
0.41 5,92 8,20 9,11
Fuente: 27 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
7
8
9
10
11
12
13
14
0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42
Resi
sten
cia
com
pres
ión
(MPa
)
Relación Agua - Cemento
Morfología: Partido de roca- Granulometría: 3/8"
PORCENTAJE
VACIOS: 15%
PORCENTAJE
VACIOS: 17%
PORCENTAJE
VACIOS: 19%
[35]
La tabla 11 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material de canto
rodado de 3/4” proveniente de la cantera Tuco León. Donde se muestra que la dosificación
preparada con el 15 % de vacíos y relación a/c de 0,35 es la más alta en resistencia a
compresión con un resultado de 12,45 MPa.
Fig.: 4 Porcentajes de vacíos vs resistencia a compresión de los cilindros de canto rodado 3/4”
Fuente: 28 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
En la Fig.4 se muestra que mientras menor es el porcentaje de vacíos mayor es la
resistencia a compresión y la relación a/c de 0.35 y 0.38 tienen resistencias casi parecidas.
7
8
9
10
11
12
13
14
14% 15% 16% 17% 18% 19% 20%
Resi
sten
cia
com
pres
ión
(MPa
)
Porcentaje de vacíos
Morfología: Canto Rodado - Granulometría: 3/4"
a/c: 0.35
a/c: 0.38
a/c: 0.41
7
8
9
10
11
12
13
14
0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42
Resi
sten
cia
com
pres
ión
(MPa
)
Relación Agua - Cemento
Morfología: Canto Rodado - Granulometría: 3/4"
PORCENTAJE
VACIOS: 15%
PORCENTAJE
VACIOS: 17%
PORCENTAJE
VACIOS: 19%
Fuente: 29 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
Fig.: 5 Relación a/c vs resistencia a compresión de los cilindros de canto rodado de 3/4”
[36]
En la Fig.5 se muestra que mientras menor es el relación agua cemento mayor es la
resistencia a compresión y el porcentaje de vacíos de 15 % es la que tiene mayor
resistencia.
Tabla 12 Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de triturado de ¾
Resultados de esfuerzo y carga para cilindros de triturado de 3/4"
% Vacíos a/c 14 días carga
(MPa)
14 días carga
(MPa)
21 días carga
(MPa)
15
0.35 6,05 8,49 9,34
0.38 5,94 8,09 9,05
0.41 5,55 7,75 8,49
17
0.35 5,60 7,81 8,77
0.38 5,55 7,87 8,66
0.41 5,49 7,64 8,38
19
0.35 5,38 7,19 8,15
0.38 5,26 7,13 7,92
0.41 4,92 6,96 7,64
Fuente: 30 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
La tabla 12 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material triturado de
3/4” proveniente de la cantera Beltrán. Donde se muestra que la dosificación preparada
con el 15 % de vacíos y relación a/c de 0,35 es la más alta en resistencia a compresión
con un resultado de 9,34 MPa.
7
8
9
10
11
12
13
14
14% 15% 16% 17% 18% 19% 20%
Resi
sten
cia
com
pres
ión
(MPa
)
Porcentaje de vacíos
Morfología: Partido de roca- Granulometría: 3/8"
a/c: 0.35
a/c: 0.38
a/c: 0.41
Fuente: 31 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
Fig.: 6 Porcentajes de vacíos vs resistencia a compresión de los cilindros de triturado de 3/4”
[37]
En la Fig.6 se muestra que mientras menor es el porcentaje de vacíos mayor es la
resistencia a compresión y la relación a/c de 0.35 tiene resistencias altas.
Fig.: 7 Relación a/c vs resistencia a compresión de los cilindros de triturado de 3/4”
Fuente: 32 Egdos. María Guamán, Eduardo Feijoo
En la Fig.7 se muestra que mientras menor es el relación agua cemento mayor es la
resistencia a compresión y el porcentaje de vacíos de 15 % es la que tiene mayor
resistencia.
3.3.Resultados del ensayo de permeabilidad de los cilindros
Fuente: 33 Propia
7
8
9
10
11
12
13
14
0,32 0,34 0,36 0,38 0,40 0,42
Resi
sten
cia
com
pres
ión
(MPa
)
Relación Agua - Cemento
Morfología: Canto Rodado - Granulometría: 3/4"
PORCENTAJE
VACIOS: 15%
PORCENTAJE
VACIOS: 17%
PORCENTAJE
VACIOS: 19%
Tabla 13 Datos de ensayo de Permeabilidad de partido en roca 3/8"
4.
DATOS DE PERMEABILIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje
de vacíos W/C K(cm/s)
Flujo
mm/s L/m2/min
PARTIDO
EN ROCA 3/8"
15%
0,35 1.65 73,37 645,46
0,38 1.86 73,80 652,14
0,41 2.14 79,37 699,25
17%
0,35 1.78 86,96 783,39
0,38 1.23 95,69 851,87
0,41 1.33 98,04 863,78
19%
0,35 1.10 101,01 905,92
0,38 1.08 105,49 937,65
0,41 1.19 109,41 975,42
[38]
La tabla 13 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material triturado de
3/8” proveniente de la cantera Tuco León. Donde se muestra que la dosificación
preparada con el 19 % de vacíos y relación a/c de 0,41 es la más alta en permeabilidad
con un resultado de 109,41 mm/s.
Fig.: 8 Gráfico de permeabilidad vs vacíos 3/8"
Fuente: 34 Propia
En la Fig.8 se muestra que mientras mayor sea el porcentaje de vacíos el coeficiente de
permeabilidad es mayor.
Tabla 14 Datos de ensayo de Permeabilidad de canto rodado 3/4"
DATOS DE PERMEABILIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje de
vacíos W/C K(cm/s)
Flujo
mm/s L/m2/min
CANTO
RODADO 3/4"
15%
0,35 2.11 146,84 1280,23
0,38 2.47 163,93 1459,36
0,41 2.41 160,00 1443,61
17%
0,35 3.23 176,99 1575,59
0,38 3.13 172,41 1532,57
0,41 2.45 194,17 1708,28
19%
0,35 2.14 207,47 1866,29
0,38 2.21 215,98 1939,96
0,41 2.34 225,23 1993,14
Fuente: 35 Propia
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
12 13 14 15 16 17 18 19 20
Co
efic
ien
te d
e p
erm
eab
ilid
ad K
(cm
/s)
% Vacìos
PERMEABILIDAD-PARTIDO EN ROCA-3/8"
a/c=0.35
a/c=0.38
a/c=0.41
[39]
La tabla 14 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material de canto
rodado de 3/4” proveniente de la cantera Tuco León. Donde se muestra que la
dosificación preparada con el 19 % de vacíos y relación a/c de 0,41 es la más alta en
permeabilidad con un resultado de 225,23 mm/s.
Fig.: 9 Gráfico de permeabilidad vs vacíos canto rodado 3/4"
Fuente: 36 Propia
En la Fig.9 se muestra que mientras mayor sea el porcentaje de vacíos el coeficiente de
permeabilidad es mayor.
Tabla 15 Datos de ensayo de Permeabilidad de triturado 3/4"
DATOS DE PERMEABILIDAD
Morfología Granulometrí
a
Porcentaje de
vacíos W/C K(cm/s)
Flujo
mm/s L/m2/min
PARTIDO
EN ROCA 3/4"
15%
0,35 3.27 176,99 1613,90
0,38 2.73 181,82 1606,64
0,41 2.90 193,05 1700,88
17%
0,35 2.70 198,41 1755,86
0,38 3.50 217,39 1912,53
0,41 3.27 221,24 1966,57
19%
0,35 3.43 227,79 2033,84
0,38 4.30 242,72 2126,00
0,41 2.79 246,91 2217,79
Fuente: 37 Propia
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
12 13 14 15 16 17 18 19 20
Co
efic
ien
te d
e p
erm
eab
ilid
ad K
(cm
/s)
% Vacìos
PERMEABILIDAD-CANTO RODADO-3/4"
a/c=0.35
a/c=0.38
a/c=0.41
[40]
La tabla 15 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material de triturado
de 3/4” proveniente de la cantera Beltrán. Donde se muestra que la dosificación preparada
con el 19 % de vacíos y relación a/c de 0,41 es la más alta en permeabilidad con un
resultado de 246,91 mm/s.
En la Fig.10 se muestra que mientras mayor sea el porcentaje de vacíos el coeficiente de
permeabilidad es mayor.
4.2.Resultados del ensayo de porosidad de los cilindros
Tabla 16 Resultados de porosidad de canto rodado 3/4"
DATOS DE POROSIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje de vacíos W/C Vr
CANTO RODADO 3/4"
15%
0,35 28,70
0,38 29,44
0,41 31,00
17%
0,35 33,34
0,38 32,68
0,41 34,91
19%
0,35 33,82
0,38 34,02
0,41 35,82
Fuente: 39 Propia
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
12 13 14 15 16 17 18 19 20
Co
efic
ien
te d
e p
erm
eab
ilid
ad K
(cm
/s)
% Vacìos
PERMEABILIDAD-PARTIDO EN ROCA-3/4"
a/c=0.35
a/c=0.38
a/c=0.41
Fuente: 38 Egda. María Guamán
Fig.: 10 Gráfico de permeabilidad vs vacíos triturado 3/4"
[41]
La tabla 16 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material triturado de
3/8” proveniente de la cantera Tuco León. Donde se muestra que la dosificación
preparada con el 19 % de vacíos y relación a/c de 0,35 es la más alta en porosidad con un
resultado de 36,82 %.
Fig.: 11 Porcentajes de vacíos vs porosidad de canto rodado 3/4"
Fuente: 40 Propia
En la Fig.11 se muestra que mientras mayor sea el porcentaje de vacíos la porosidad es
mayor y la relación a/c 0.41 tiene la porosidad más alta.
Fuente: 41 Propia
25
27
29
31
33
35
37
14% 15% 16% 17% 18% 19% 20%
Poro
sida
d
Porcentaje de vacíos
Morfología: Canto Rodado - Granulometría: 3/4"
a/c: 0.35
a/c: 0.38
a/c: 0.41
Tabla 17 Resultado de porosidad Partido en roca 3/8"
DATOS DE POROSIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje de vacíos W/C Vr
PARTIDO EN ROCA 3/8"
15%
0,35 26,66
0,38 27,04
0,41 28,08
17%
0,35 28,91
0,38 30,16
0,41 31,51
19%
0,35 32,07
0,38 32,80
0,41 33,68
[42]
La tabla 17 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material de canto
rodado de 3/4” proveniente de la cantera Tuco León. Donde se muestra que la
dosificación preparada con el 19 % de vacíos y relación a/c de 0,35 es más alta en
porosidad con un resultado de 24,6 %.
Fig.: 12 Porcentajes de vacíos vs porosidad de material triturado 3/8"
En la Fig.12 se muestra que mientras mayor sea el porcentaje de vacíos la porosidad es
mayor y la relación a/c 0.41 tiene la porosidad más alta.
Tabla 18 Resultados de porosidad partido en roca 3/4"
DATOS DE POROSIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje de vacíos W/C Vr
PARTIDO EN ROCA 3/4"
15%
0,35 30,01
0,38 29,52
0,41 30,78
17%
0,35 32,08
0,38 33,09
0,41 34,21
19%
0,35 35,43
0,38 35,81
0,41 35,65
Fuente: 43 Propia
25
27
29
31
33
35
14% 15% 16% 17% 18% 19% 20%
Poro
sida
d
Porcentaje de vacíos
Morfología: Partido de roca - Granulometría: 3/8"
a/c: 0.35
a/c: 0.38
a/c: 0.41
Fuente: 42 Propia
[43]
La tabla 18 presenta los resultados de los cilindros elaborados con el material de triturado
de 3/4” proveniente de la cantera Beltrán. Donde se muestra que la dosificación preparada
con el 19 % de vacíos y relación a/c de 0,38 es la más alta en porosidad con un resultado
de 37,27%.
En la Fig.13 se muestra que mientras mayor sea el porcentaje de vacíos la porosidad es mayor
y la relación a/c 0.41 tiene la porosidad más alta, pero en el porcentaje de vacíos 19 %
todos tienen una porosidad mayor.
4.3.Resumen de resultados de los ensayos.
Tabla 19 Resumen de ensayos
TABLA DE RESUMEN DE ENSAYOS
Morfología Granulometría Porcentaje
de vacíos W/C
COMPRESIÒN PERMEABILIDAD POROSIDAD
MPA K(cm/s) Flujo
mm/s L/m2/min %
CANTO
RODADO 3/4"
15%
0,35 12,45 2,60 146,84 1280,23 28,70
0,38 12,22 2,97 163,93 1459,36 29,44
0,41 11,60 2,93 160,00 1443,61 31,00
17% 0,35 10,75 3,20 176,99 1575,59 33,34
0,38 10,64 3,11 172,41 1532,57 32,68
25
27
29
31
33
35
37
14% 15% 16% 17% 18% 19% 20%
Poro
sida
d
Porcentaje de vacíos
Morfología: Partido de roca - Granulometría: 3/4"
a/c: 0.35
a/c: 0.38
a/c: 0.41
Fuente: 44 Propia
Fig.: 13 Porcentajes de vacíos vs porosidad de material triturado 3/4"
[44]
0,41 9,90 3,47 194,17 1708,28 34,91
19%
0,35 9,73 3,79 207,47 1866,29 33,82
0,38 9,56 3,94 215,98 1939,96 34,02
0,41 9,11 4,05 225,23 1993,14 35,82
PARTIDO
EN ROCA 3/8"
15%
0,35 10,92 1,31 73,37 645,46 26,66
0,38 10,47 1,33 73,80 652,14 27,04
0,41 10,24 1,42 79,37 699,25 28,08
17%
0,35 10,19 1,59 86,96 783,39 28,91
0,38 9,96 1,73 95,69 851,87 30,16
0,41 9,90 1,76 98,04 863,78 31,51
19%
0,35 9,73 1,84 101,01 905,92 32,07
0,38 9,62 1,91 105,49 937,65 32,80
0,41 9,51 1,98 109,41 975,42 33,68
PARTIDO
EN ROCA 3/4"
15%
0,35 9,34 3,28 176,99 1613,90 30,01
0,38 9,05 3,27 181,82 1606,64 29,52
0,41 8,49 3,46 193,05 1700,88 30,78
17%
0,35 8,77 3,57 198,41 1755,86 32,08
0,38 8,66 3,89 217,39 1912,53 33,09
0,41 8,38 4,00 221,24 1966,57 34,21
19%
0,35 8,15 4,13 227,79 2033,84 35,43
0,38 7,92 4,32 242,72 2126,00 35,81
0,41 7,64 4,51 246,91 2217,79 35,65
Fuente: 45 Propia
4.4. Cálculo de la carga ejercida del vehículo sobre el pavimento de concreto
permeable
Según la NEC, la carga viva concentrada de cada llanta del vehículo es de 13.4 KN. En
un área de 100 mm x 100 mm.
𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 =13.4 𝐾𝑁
0.1𝑚 𝑥 0.1𝑚= 134
𝑘𝑁
𝑚2= 1,36 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
Ahora determinando la carga muerta se obtiene:
Peso específico del hormigón=2 197 KN/m3
Carga muerta (D)=0.15m x 1m x 1m x 2 197 KN/m3=0,33KN
[45]
4.5. Concepción del prototipo
Para poder eliminar los estancamientos, empozamientos y encharcamientos de agua sobre
la superficie de estacionamientos, aceras y áreas verdes, se presenta esta alternativa de
pavimento de concreto permeable que ha sido clasificado por la EPA (Environmental
Protection Agency), dentro de las buenas prácticas de gestión (BMP Business Process
Management) que ayuda a la infiltración rápida de las aguas pluviales, beneficiando en el
aspecto ecológico la restauración de mantos acuíferos al permitir que el agua siga su
curso normal hacia el subsuelo, en lo económico al evitar que las aguas se estanquen y
dañen los pavimentos, ahorrando así futuras reparaciones y actúa como anticontaminante
porque disminuiría considerablemente los focos de infección causados por las aguas
estancadas, mejorando la calidad de vida de los habitantes.
Se presenta la dosificación más adecuada obtenida durante el trabajo, para la elaboración
del pavimento de concreto porosa que será utilizado en zonas urbanas de
estacionamientos con suelos permeables, con material triturado de 3/8”, obteniendo una
permeabilidad de 645,46 L/m2/min y se especifica con más detalle en la tabla 20.
Se presenta dos soluciones según el destino final de las aguas filtradas y teniendo en
cuenta las propiedades del material que compone la subrasante.
a) Sistemas de infiltración total: Cuando la capacidad de infiltración del terreno
es lo suficientemente grande, se puede diseñar el pavimento permeable para
que el agua infiltre en su totalidad hacia el mismo. Por lo tanto, capa de piedras
debe ser lo suficientemente grande para almacenar el volumen de agua pluvial,
menos el volumen de agua que es infiltrado durante esa lluvia. De ese modo
el sistema provee el control total para todos los eventos de lluvia de magnitud
inferior o igual a la lluvia de diseño [51].Así como se muestra en la siguiente
ilustración.
[46]
Ilustración 14 Estructura de concreto permeable sin infiltración
Fuente: 46 Propia
b) Sistema de infiltración parcial con drenaje longitudinal: Cuando la capacidad
de infiltración del terreno es escasa o limitada, se completa la infraestructura
con drenes longitudinales (tubería cribada) en las capas inferiores que evacúan
el exceso de agua hacia la red convencional [51].
Ilustración 15 Estructura de concreto permeable con infiltración parcial
Fuente: 47 Propia
Composición de la estructura del estacionamiento:
Concreto permeable: Al obtener una resistencia a compresión baja, en
comparación a lo utilizado para estacionamientos se considera utilizar un espesor
mayor a 15 cm para vehículos livianos.
[47]
Geotextil: Ayuda a la retención de finos y la separación de las capas. Este puede
ser tejido o no tejido, capaz de resistir tanto a agentes químicos como bacterianos
y cumplir con las normas ISO 10319. En su instalación se recomienda traslapar
30 cm por lo menos [51].
Sub-base permeable: debe garantizar la estabilidad del pavimento mediante la
trabazón de agregados, tanto en estado seco como condición de humedad total, se
recomiendan los agregados triturados con formas angulares e irregulares, no los
redondeados. Debido a que este material también será usado para el
almacenamiento, este debe ser resistente ante la presencia de agentes químicos
que puedan venir disueltos en el agua y así evitar su meteorización y la pérdida
de cohesión al interior de los pavimentos [51]. Se considera utilizar un agregado
entre 25 a 50 mm, compactado al 100% del próctor modificado, para que el agua
se infiltre rápidamente y se recomienda utilizar un espesor diferente dependiendo
del suelo donde se trabaje.
Modelamiento de un estacionamiento con pavimento de concreto poroso:
Ilustración 16 Estacionamiento con pavimento de concreto poroso
Fuente: 48 Propia
[48]
Ilustración 17 Estacionamiento de vehículos livianos
Fuente: 49 Propia
4.5.1. Beneficios
Medioambientales:
o La alta permeabilidad del concreto permeable, es una solución al problema
del escurrimiento superficial proveniente de las aguas pluviales, evitando
los encharcamientos.
o Permitir la filtración de los contaminantes de los automóviles, lo que
impide la contaminación de áreas adyacentes, como sucede con las
superficies impermeables.
o Además, cuando se usa en combinación con áreas verdes, la estructura
porosa permite el ingreso de agua y oxígeno, necesario para el crecimiento
de las plantas que dan sombra y calidad al aire.
o Debido a los poros permite la circulación de aire y por lo tanto menor
retención de calor.
o La luz que refleja el concreto permeable hace que disminuya la
temperatura ambiental, especialmente en las zonas urbanas.
o En la noche, los pavimentos de concreto permeable requieren de menor
iluminación debido a la mayor reflexión que tienen a la luz.
Económicos:
o Al utilizarse el pavimento de concreto permeable en áreas de
estacionamientos reduce la necesidad de construir pozos de retención para
[49]
almacenar el agua pluvial, ya que el mismo actuará como área de
retención, lo que reducirá el costo de la construcción de:
Pozos de retención
Instalación de bombas
Tubos de drenaje
Mantenimiento
Sistemas de alcantarillado de menor tamaño.
Estructurales:
o La textura porosa del concreto permeable proporciona la tracción
suficiente para los vehículos y reduce el hidroplaneo, aún con lluvia,
permitiendo seguridad a los conductores y a los peatones.
o El concreto permeable es durable y resistente al tiempo, pudiendo durar
muchos años con el mantenimiento adecuado.
Mantenimiento:
No requiere mantenimiento costoso en términos del producto a aplicar
Una vez al mes, un lavado con agua a alta presión.
Un tratamiento anti-hongos debe llevarse a cabo una vez al año.
Se puede utilizar un soplador para eliminar los restos de plantas.
4.5.2. Especificaciones técnicas de las dos alternativas de concreto permeable
Tabla 20 Especificaciones del concreto permeable
ESPECIFICACIONES DEL CONCRETO PERMEABLE
Morfología Granulometría Porcentaje
de vacíos W/C
COMPRESIÒN PERMEABILIDAD POROSIDAD
MPA K(cm/s) Flujo
mm/s
L/m2/mi
n %
PARTIDO
EN ROCA 0,35 10,92 1,31 73,37 645,46 26,66 0,35 10,92
Fuente: 50 Propia
4.5.3. Análisis de precio unitario por metro cuadrado de hormigón permeable de las
dos alternativas de dosificación.
[50]
Para la primera alternativa, utilizando material de triturado de 3/8” el Análisis de
Presupuesto Unitario (APU) por metro cuadrado con un espesor de 15 cm (1m2*0.15m),
de hormigón permeable cuesta $ 35,18.
ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Proponente Guaman Zambrano María
Fernanda
Código Unidad m2
Rubro Hormigón permeable
Detalle f'c = 101 kg/cm² Rendimiento 1,80
m2 / hora
A. Equipo
Descripción Cantidad Tarifa Costo Hora Costo Unitario
A B C = A × B D = C / R Concretera 1,00 3,13 3,13 1,74
Rodillo de compactador
manual 1,00 2,96 2,96 1,64
Herramienta menor 5% Parcial B 0,79
Parcial A $ 4,17
B. Mano de Obra
Descripción Cantidad Tarifa Costo Hora Costo Unitario
A B C = A × B D = C / R Operador de compactador 1,00 3,80 3,80 2,11
Albañil 2,00 3,55 7,10 3,94
Peón 5,00 3,51 17,55 9,75
Parcial B $ 15,80
C. Materiales *
Descripción Unidad Cantidad Precio Costo Unitario
A B C = A × B
Cemento Saco 1,170 8,15 9,54
Grava m3 0,088 12,00 1,06
Agua litros 20,550 0,001 0,02
* Ver anexo Parcial C $ 10,62
Total Costos Directos 30,59
Costos Indirectos 15,0 % 4,59
Otros Costos Indirectos
Total Hormigón permeable $ 35,18
Valor Propuesto $ 35,18
4.6. Colocación del concreto permeable en obra
Para obtener un buen resultado en la colocación en situ del concreto permeable, se
realizan los siguientes pasos:
[51]
El día anterior humedece la base con abundante agua y previamente el día en que
se colocará el concreto.
Para evitar pérdidas excesivas de humedad, el tiempo transcurrido en inicio de
descarga del material, su compactación y el inicio del curado no puede superar los
20 minutos.
Marcar las juntas antes de iniciar la aplicación, para evitar tareas adicionales
durante en proceso.
Verifica que el concreto permeable sea el correcto, para eso es importante
determinar la densidad del material y compararla con la densidad de diseño según
la norma ASTM C 1688.
Descarga el concreto en las formaletas con la menor manipulación posible,
apoyándose en el rodillo de compactación principal para realizar la distribución
del material.
No puede ser bombeado, y es recomendable trabajarlo en pequeñas áreas y no en
grandes áreas como se realiza con el concreto tradicional.
Los trabajadores no deben pisar el concreto durante el proceso.
Ilustración 18 Colocación en obra del concreto permeable
Fuente: 51 Internet
4.7. Compactación y acabado del concreto permeable en obra
Pasar el rodillo principal sobre la superficie para compactarla de manera
uniforme.
Compacta los bordes con un pisón manual, esto impide el desprendimiento del
material.
Luego coloca concreto en los espacios vacíos
[52]
Pasa el rodillo principal una vez más.
Luego corta las juntas con el rodillo de aleta transversal.
Se le da un acabado pasando el rodillo principal, sobre el plástico, ya extendido.
Ilustración 19 Compactación y acabado del concreto permeable
Fuente: 52 Internet
4.8.Curado del permeable en obra
No se debe curar con agua el concreto permeable, ya que sellara los poros
perdiendo su funcionalidad.
Cubrir con un plástico de color claro que tenga un espesor mínimo de 15 mm.
Dejar el plástico mínimo 7 días.
Asegurar el plástico mediante el tiempo de curado para que no se levante.
Ilustración 20 Curado del concreto permeable
Fuente: 53 Internet
5. CONCLUSIONES
Las propiedades físicas y mecánicas se determinó mediante el ensayo de
granulometría, el tamaño máximo nominal de los agregados correspondían a 3/8”
y 3/4" de triturado y piedra bola de la cantera Tuco León y 3/4" de triturado de la
cantera Beltrán. La densidad relativa seca, superficialmente saturada, aparente,
[53]
porcentaje de absorción, de abrasión, la masa unitaria suelta y la masa unitaria
compactada para agregado triturado de 3/8” es de 2661.0- 2701.2- 2758.4 -1.33%
- 25.035% - 1306.9 y 1536.9; para agregado de piedra bola de 2531.2- 2592.3-
2686.0 - 2.23 % - 18.09 % - 1446.3 y 1601.6; y para agregado triturado de 3/4”
es de 2695.2 - 2731.5- 2808.7 - 1.61% - 21.78 % - 1563.2 y 1689.6
respectivamente. Se encuentran dentro de los rangos permisibles de las normas
ASTM 136 y 127 de los agregados.
La resistencia obtenida de los cilindros elaborados con material triturado de 3/8”
es de 9.51 a 10.92 MPa; la resistencia con material piedra bola de 3/4” es de 9.11
a 12.45 MPa y la resistencia con material triturado de 3/4” es de 7.64 a 9.34 MPa,
se obtuvo resistencias comprendidas entre 2.8 y 28 MPa como lo indica la norma,
pero no se obtuvo la resistencia adecuada para ser utilizada en estacionamiento.
La permeabilidad y el porcentaje de porosidad obtenidos con las probetas
elaborados de material de triturado de 3/8” es de 645,46 a 975,42 L/m2/min y
26,66 a 33,68 % respectivamente; los resultados con material piedra bola de 3/4”
es de 1280,23 a 1993,14 L/m2/min y 28,70 a 35,82 % y los resultados con
material triturado de 3/4” es de 1613,90 a 2217,79 L/m2/min y 30,01 a 35,65 %,
Los valores obtenidos de porosidad y permeabilidad superan en gran porcentaje a
los parámetros que indica la norma del concreto permeable.
Se propone una dosificación para el pavimento de concreto poroso con material
triturado de 3/8”,15% de vacíos y una relación de agua/cemento de 0.35,
obteniendo como resultado con una resistencia a compresión de 10.92 MPa,
permeabilidad de 645,46 L/m2/min y 26,66 % de porosidad, según el presupuesto
calculado de concreto permeable, el metro cuadrado (m2) en obra costará
aproximadamente $ 35,18 el metro cuadrado por un espesor de 15 cm.
Se presentados dos alternativas según el destino final de las aguas filtradas, la
primera un sistemas de infiltración total, el cual consta de la capa del pavimento
de concreto poroso, una malla geotextil para que retenga el material fino, una sub-
base mejora con material granular mayor a 25 mm y el agua pase directamente al
subsuelo. La segunda alternativa es un sistema de infiltración parcial, donde se
[54]
aumenta después de la sub-base, una tubería de drenaje para la recolección del
agua infiltrada y un porcentaje pasa al subsuelo.
[55]
6. RECOMENDACIONES
Se recomienda la utilización de un porcentaje de finos en la mezcla de concreto
permeable, con la finalidad de subir la resistencia, ya que la permeabilidad
obtenida es elevada y no afectaría a la requerida para un pavimento de concreto
permeable para estacionamiento.
Se recomienda como método alternativo, la utilización de aditivos para mejor la
resistencia a compresión del concreto permeable.
Se recomienda utilizar los prototipos presentados según el destino final de las
aguas filtradas, utilizando un pavimento de concreto permeable con resistencia
más elevada.
Se recomienda que para realizar una mezcla pequeña de hormigón permeable, se
utilice una batidora pequeña, para que las partículas se mezclen adecuadamente y
la pasta de cemento no se quede en la máquina pegada.
[56]
REFERENCIAS BIBLIOGRAFÌCAS
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infiltration performance of different permeable pavements in a employee used
parking lot - A four-year study,” J. Environ. Manage., vol. 167, pp. 8–14, 2016.
[2] H. Karami, E. Teymouri, S. F. Mousavi, and S. Farzin, “Experimental
investigation of the effect of adding leca and pumice on some physical properties
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61
ANEXOS
62
ANEXO 1.
ENSAYOS DE
GRANULOMETRÌA
64
Anexo 1.1 Ensayo de Granulometría de Material Triturado
“Cantera Tuco León 3/8"
ANÀLISIS GRANULOMÈTRICO DE MATERIAL
TRITURADO CANTERA TUCO LEÒN
Peso de la
muestra= 1000 gr
# Tamiz # mm Peso Total W Corregido % Retenido
% Retenido
Acum
% Pasante
Acum
3/4'' 19.000 0 0.00 0.00 0.00 100.00
1/2'' 12.500 0 0.00 0.00 0.00 100.00
3/8" 9.500 40.83 40.79 4.08 4.08 95.92
#4 4.750 732.2 731.45 73.14 77.22 22.78
#8 2.360 138.4 138.26 13.83 91.05 8.95
#10 2.000 4.71 4.71 0.47 91.52 8.48
#16 1.180 23.93 23.91 2.39 93.91 6.09
#30 0.600 16.07 16.05 1.61 95.52 4.48
#50 0.300 12.48 12.47 1.25 96.76 3.24
#100 0.150 10.24 10.23 1.02 97.79 2.21
# 200 0.075 6.87 6.86 0.69 98.47 1.53
Fondo 0.000 15.3 15.28 1.53 100.00 0.00
Total 1001.03 1000.00 100.00
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0.000 0.000 0.001 0.010 0.100
% A
cum
ula
do
Pas
ante
Tamaño granulométrico
65
Peso de la
muestra= 1000 gr
# Tamiz # mm
Peso
Total W Corregido
%
Retenido
% Retenido
Acum
% Pasante
Acum
3/4'' 19.000 0 0.00 0.00 0.00 100.00
1/2'' 12.500 0 0.00 0.00 0.00 100.00
3/8" 9.500 40.83 40.79 4.08 4.08 95.92
#4 4.750 732.2 731.45 73.14 77.22 22.78
#8 2.360 138.4 138.26 13.83 91.05 8.95
#16 1.180 74.3 74.22 7.42 98.47 1.53
Fondo 0.000 15.3 15.28 1.53 100.00 0.00
Total 1001.03 1000.00 100.00
Tamaño Máximo = 2'' → 50mm
Tamaño Máximo
Nominal=
3/8'' → 9.5
mm
5-15% del retenido, en
caso de que sea <5% se
toma inferior
Anexo 1.2 Ensayo de Granulometría de Canto Rodado
CURVA GRANULOMETRICA DE MATERIAL DE 3/8" DE LA CANTERA TUCO
LEON
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0.001 0.010 0.100
% A
cum
ula
do
Pas
ante
Tamaño granulométrico (mm)
66
“Cantera Tuco León 3/4"
ANÀLISIS GRANULOMÈTRICO DE MATERIAL
CANTO RODADO CANTERA TUCO LEÒN
Peso de la muestra= 5000 gr
# Tamiz # mm
Peso
Total
W
Corregido % Retenido
% Retenido
Acum
%
Pasante
Acum
1 1/2" 37.500 0 0.00 0.00 0.00 100.00
1" 25.000 583 583.00 11.66 11.66 88.34
3/4'' 19.000 1977 1977.00 39.54 51.20 48.80
1/2'' 12.500 1350 1350.00 27.00 78.20 21.80
3/8" 9.500 596 596.00 11.92 90.12 9.88
#4 4.750 332 332.00 6.64 96.76 3.24
Fondo 0.000 162 162.00 3.24 100.00 0.00
Total 5000 5000.00 100.00
Peso de la muestra= 5000 gr
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0.001 0.010 0.100
% A
cum
ula
do
Pas
ante
Tamaño granulométrico
CURVA GRANULOMÉTRICA
67
#
Tamiz # mm
Peso
Total W Corregido % Retenido % Retenido Acum
%
Pasante
Acum
53.000 0 0.00 0.00 0.00 100.00
1 1/2" 37.500 0 0.00 0.00 0.00 100.00
3/4" 19.000 2560 2560.00 51.20 51.20 48.80
3/8" 9.500 1946 1946.00 38.92 90.12 9.88
#4 4.750 332 332.00 6.64 96.76 3.24
Fondo 0.000 162 162.00 3.24 100.00 0.00
Total 5000 5000.00 100.00
Tamaño Máximo = 1 1/2'' → 37.5 mm
Tamaño Máximo Nominal=
3/4'' → 19
mm
5-15% del retenido, en caso
de que sea <5% se toma
inferior
CURVA GRANULOMETRICA DE MATERIAL DE 3/8" DE LA CANTERA
TUCO LEÒN
Anexo 1.3 Ensayo de Granulometría de Material Triturado
“Cantera Beltrán 3/4"
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0.001 0.010 0.100
% A
cum
ula
do
Pas
ante
Tamaño granulométrico (mm)
68
Fecha: 15/12/2018
ANÀLISIS GRANULOMÈTRICO DE MATERIAL TRITURADO
CANTERA BELTRÀN
Peso de la muestra= 5000 gr
# Tamiz # mm Peso Total W Corregido % Retenido
% Retenido
Acum
% Pasante
Acum
1 1/2" 37.500 0 0.00 0.00 0.00 100.00
1" 25.000 173 173.00 3.46 3.46 96.54
3/4'' 19.000 1902 1902.00 38.04 41.50 58.50
1/2'' 12.500 1417 1417.00 28.34 69.84 30.16
3/8" 9.500 924 924.00 18.48 88.32 11.68
#4 4.750 390 390.00 7.80 96.12 3.88
Fondo 0.000 194 194.00 3.88 100.00 0.00
Total 5000 5000.00 100.00
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0.001 0.010 0.100
% A
cum
ula
do
Pas
ante
Tamaño granulométrico
CURVA GRANULOMETRICA
69
Peso de la
muestra= 5000 gr
# Tamiz # mm
Peso
Total W Corregido
%
Retenido
% Retenido
Acum
% Pasante
Acum
1 1/2" 37.500 0 0.00 0.00 0.00 100.00
1" 25.000 173 173.00 3.46 3.46 96.54
0,53" 13.200 3319 3319.00 66.38 69.84 30.16
#4 4.750 1314 1314.00 26.28 96.12 3.88
Fondo 0.000 194 194.00 3.88 100.00 0.00
Total 5000 5000.00 100.00
Tamaño Máximo = 2'' → 50mm
Tamaño Máximo
Nominal=
3/8'' → 9.5
mm
5-15% del retenido, en
caso de que sea <5% se
toma inferior
CURVA GRANULOMETRICA DE MATERIAL DE 3/4" DE LA CANTERA BELTRÀN
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0.001 0.010 0.100
% A
cum
ula
do
Pas
ante
Tamaño granulométrico (mm)
70
MEMORIA FOTOGRAFICA
71
ANEXO 2.
ENSAYOS DE
DENSIDADES Y
ABSORCIÒN
72
Anexo 2.1 Ensayo de Densidad y Absorción de Material Triturado
“Cantera Tuco León 3/8"
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACÁDEMICA DE INGENIERÍA CIVIL
F1 IT-011 Formato de registro de datos de densidad y absorción en agregado grueso
Fecha:
11/10/2
018
No. de proyecto/servicio:
Nombre de
proyecto/servicio:
Descripción de la
muestra: 3/8"
Identificación de la
muestra:
Cantera Tuco
León Temperatura del agua durante
el ensayo:
DENSIDADES RELATIVAS
Prueba No. 1 2
masa de la muestra ensayada secada en el
horno (A), g 973.0000 978.0000
masa aparente en agua de la muestra saturada
(C), g 619.7000 624.0000
Seca (Gsb) (A/(B-C)) 2.6563 2.6649
Saturada y superficialmente seca (SSS) (B/(B-
C)) 2.6918 2.7003
Aparente (Gsa) (A/(A-C)) 2.7540 2.7627 Nota: Anotar hasta 4 decimales, las fórmulas se encuentran en la parte
trasera de la hoja
Seca (Gsb) = 2.6606 SSS = 2.6960 Aparente (Gsa)= 2.7584
ABSORCIÓN
Prueba No. 1 2
Masa material saturado y superficialmente
seco (B), g 986.0000 991.0000
Masa material seco (A), g 973.0000 978.0000
% ABSORCION = (B – A )/A *100 1.3361 1.3292
Absorción promedio, % = 1.3327
Observaciones.
Anexo 2.2. Ensayo de Densidad y Absorción de Canto Rodado
73
“Cantera Tuco León 3/4"
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACÁDEMICA DE INGENIERÍA CIVIL
F1 IT-011 Formato de registro de datos de densidad y absorción en agregado grueso
Fecha:
11/10/2
018
No. de proyecto/servicio:
Nombre de
proyecto/servicio:
Descripción de la
muestra: 3/8"
Identificación de la
muestra:
Cantera Tuco
León
Temperatura del agua durante
el ensaye:
DENSIDADES RELATIVAS
Prueba No. 1 2
masa de la muestra ensayada secada en el
horno (A), g 973.00 978.00
masa aparente en agua de la muestra saturada
(C), g 619.70 624.00
Seca (Gsb) (A/(B-C)) 2.66 2.66
Saturada y superficialmente seca (SSS) (B/(B-
C)) 2.69 2.70
Aparente (Gsa) (A/(A-C)) 2.75 2.76
Nota: Anotar hasta 4 decimales, las fórmulas se encuentran en la parte
trasera de la hoja
Seca (Gsb) = 2.6606 SSS = 2.6960 Aparente (Gsa)= 2.7584
ABSORCIÓN
Prueba No. 1 2
Masa material saturado y superficialmente seco
(B), g 986.00 991.00
Masa material seco (A), g 973.00 978.00
% ABSORCION = (B – A )/A *100 1.34 1.33
Absorción promedio, % = 1.3327
Observaciones.
Anexo 2.3. Ensayo de Densidad y Absorción de Material Triturado
“Cantera Beltrán 3/4"
74
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACÁDEMICA DE INGENIERÍA CIVIL
F1 IT-011 Formato de registro de datos de densidad y absorción en agregado grueso
Fecha:
11/10/20
18
No. de proyecto/servicio:
Nombre de
proyecto/servicio:
Descripción de la
muestra: 3/4"
Identificación de la
muestra:
Cantera
Beltrán Temperatura del agua durante el
ensaye:
DENSIDADES RELATIVAS
Prueba No. 1 2
masa de la muestra ensayada secada en el
horno (A), g 2946.30 2958.90
masa aparente en agua de la muestra saturada
(C), g 1900.30 1902.40
Seca (Gsb) (A/(B-C)) 2.68 2.70
Saturada y superficialmente seca (SSS) (B/(B-
C)) 2.73 2.73
Aparente (Gsa) (A/(A-C)) 2.82 2.80 Nota: Anotar hasta 4 decimales, las fórmulas se encuentran en la parte
trasera de la hoja
Seca (Gsb) = 2.6875 SSS = 2.7306 Aparente (Gsa)= 2.8087
ABSORCIÓN
Prueba No. 1 2
Masa material saturado y superficialmente
seco (B), g 3000.00 3000.00
Masa material seco (A), g 2946.30 2958.90
% ABSORCION = (B – A )/A *100 1.82 1.39
Absorción promedio, % = 1.6058
Observaciones.
75
MEMORIA FOTOGRÀFICA
76
ANEXO 3.
ENSAYO DE ABRASIÒN
77
Anexo 3.1 Ensayo de Abrasión de Material Triturado
“Cantera Tuco León 3/8"
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉICA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
ENSAYO:
Método de Ensayo Normalizado para la
resistencia a la degradación de los áridos
gruesos de tamaño pequeño por el método de
abrasión e impacto en la Máquina los Ángeles
Norma: ASTM C 131-01
Datos de agregado Datos de máquina de
los ángeles
Fuente:
Cantera
Tuco León
Velocidad de
giro:
33 rev/mi
n
Tipo:
Piedra
triturada
Tamaño máximo nominal:
3/8 " Número de
revoluciones:
500 rev
Grado de granulometría según tabla 1 C
Peso inicial de la muestra (P1): 5000 gr
CALCULOS:
Peso final de la muestra seca (P2): 3748.25 gr
Peso de finos pasantes del tamiz #12 (P3): 1250.45 gr
Total
(P2+P3): 4998.7 gr
Peso perdido por desgaste (P1-P2): 1251.75 gr
Desgaste ((P1-P2) /P1)*100: 25.035 %
Anexos:
Anexo 3.2 Ensayo de Abrasión de Canto Rodado
78
“Cantera Tuco León 3/4"
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
ENSAYO:
Método de Ensayo Normalizado para la resistencia a la
degradación de los áridos gruesos de tamaño pequeño por el
método de abrasión e impacto en la Máquina los Ángeles
Norma: ASTM C 131-01
Datos de agregado Datos de máquina de los
ángeles
Fuente: Cantera Beltrán Velocidad de
giro: 33 rev/min
Tipo: Piedra triturada
Tamaño máximo
nominal:
3/4 "
Número de
revoluciones:
500 rev
Grado de
granulometría según
tabla 1
B
Peso inicial de la muestra (P1): 5001.3 gr
CALCULOS:
Peso final de la muestra seca (P2): 4096.8 gr
Peso de finos pasantes del tamiz #12
(P3): 903.82 gr
Total (P2+P3): 5000.62 gr
Peso perdido por desgaste (P1-P2): 904.5 gr
Desgaste ((P1-P2)/P1)*100: 18.09 %
Anexos:
79
Anexo 3.3 Ensayo de Abrasión de Material Triturado
“Cantera Beltrán 3/4"
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
ENSAYO:
Método de Ensayo Normalizado para la resistencia a la degradación
de los áridos gruesos de tamaño pequeño por el método de abrasión
e impacto en la Máquina los Ángeles
Norma: ASTM C 131-01
Datos de agregado Datos de máquina de los
ángeles
Fuente: Cantera Tuco León
Velocidad de
giro:
33 rev/min
Tipo:
Piedra bola (canto
rodado)
Tamaño máximo nominal:
3/4" Número de
revoluciones:
500 rev
Grado de granulometría
según tabla 1 B
Peso inicial de la muestra (P1): 5000 gr
CALCULOS:
Peso final de la muestra seca (P2): 3910.83 gr
Peso de finos pasantes del tamiz #12 (P3): 1085.58 gr
Total (P2+P3): 4996.41 gr
Peso perdido por desgaste (P1-P2): 1089.17 gr
Desgaste ((P1-P2)/P1)*100: 21.7834 %
Anexos:
80
MEMORIA FOTOGRAFÍCA
81
ANEXO 4.
DOSIFICACIONES DEL
HORMIGÒN
PERMEABLE PARA
CILINDROS
82
Tamaño
material Relación a/c % Vacíos
Cantidad Áridos Cantidad Cemento Agua (Lt) # Probetas
Kg m³ Kg Sacos
3/4" Canto
rodado
0.35 15.00 34.44 0.013 8.48 0.17 2.97 3
0.38 15.00 34.41 0.013 8.13 0.16 3.09 3
0.41 15.00 34.40 0.013 7.80 0.16 3.20 3
0.35 17.00 34.65 0.013 7.72 0.15 2.70 3
0.38 17.00 34.56 0.013 7.43 0.15 2.82 3
0.41 17.00 34.56 0.013 7.13 0.14 2.92 3
0.35 19.00 34.74 0.013 7.02 0.14 2.46 3
0.38 19.00 34.74 0.013 6.72 0.13 2.55 3
0.41 19.00 34.72 0.013 6.46 0.13 2.65 3
Total material 0.115 1.34 25.36 27
3/8" Triturado de
piedra
0.35 15.00 58.80 0.022 14.47 0.29 5.07 3
0.38 15.00 58.75 0.022 13.88 0.28 5.27 3
0.41 15.00 58.73 0.022 13.32 0.27 5.46 3
0.35 17.00 34.65 0.013 7.72 0.15 2.70 3
0.38 17.00 34.56 0.013 7.43 0.15 2.82 3
0.41 17.00 34.56 0.013 7.13 0.14 2.92 3
0.35 19.00 34.74 0.013 7.02 0.14 2.46 3
0.38 19.00 34.74 0.013 6.72 0.13 2.55 3
0.41 19.00 34.72 0.013 6.46 0.13 2.65 3
Total material 0.143 1.68 31.91 27
3/4" Triturado de
piedra
0.35 15.00 34.88 0.014 8.48 0.17 2.97 3
0.38 15.00 34.85 0.014 8.13 0.16 3.09 3
0.41 15.00 34.84 0.014 7.80 0.16 3.20 3
0.35 17.00 35.09 0.014 7.72 0.15 2.70 3
0.38 17.00 35.00 0.014 7.43 0.15 2.82 3
0.41 17.00 35.00 0.014 7.13 0.14 2.92 3
0.35 19.00 35.18 0.014 7.02 0.14 2.46 3
0.38 19.00 35.19 0.014 6.72 0.13 2.55 3
0.41 19.00 35.16 0.014 6.46 0.13 2.65 3
Total material 0.124 1.34 25.36 27
83
ANEXO 5.
ELABORACIÒN DE
CILINDROS, PROBETAS
PARA PERMEABILIDAD
Y ASENTAMIENTO
84
MEMORIA FOTOGRAFICA
CILINDROS PARA LA COMPRESIÓN
85
PROBETAS PARA LA PERMEABILIDAD
CURADO DE CILINDROS
86
ENSAYO DE ASENTAMIENTO
87
ANEXO 6.
ENSAYOS DE
COMPRESIÒN
88
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
LABORATORIO - REGISTRO DE RESISTENCIA A LA "COMPRESIÓN" DE CONCRETO HIDRAULICO PARA CONCRETO PERMEABLE
DESCRIPCIÓN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Código Muestra
Tipo de agregado
Fecha de
Toma
Fecha de
Falla
Edad (días)
Anchos (mm)
Alturas (mm)
Área (cm²)
Peso de muestra
(gr)
Carga (Kn)
Carga (kgf)
Resistencia a la compresión
(kg/cm²)
Resistencia a la compresión del ensayo (Mpa)
TL 1 .1 Triturado 3/8" 0,35 15 19/10/2018 02/11/2018 14 153 300,00 183,85 9683,94 140,00 14276,03
TL 2 .1 Triturado 3/8" 0,38 15 19/10/2018 02/11/2018 14 150 302,00 176,71 9695,18 139,00 14174,06
TL 3 .1 Triturado 3/8" 0,41 15 19/10/2018 02/11/2018 14 152 294,00 181,46 9706,41 134,00 13664,20
TL 4 .1 Triturado 3/8" 0,35 17 19/10/2018 02/11/2018 14 148 304,00 172,03 9717,64 136,00 13868,14
TL 5 .1 Triturado 3/8" 0,38 17 19/10/2018 02/11/2018 14 151 303,33 179,08 9728,88 132,00 13460,25
TL 6 .1 Triturado 3/8" 0,41 17 19/10/2018 02/11/2018 14 151 303,67 179,08 9740,11 131,00 13358,28
TL 7 .1 Triturado 3/8" 0,35 19 19/10/2018 02/11/2018 14 152,5 297,33 182,65 9751,34 128,00 13052,37
TL 8 .1 Triturado 3/8" 0,38 19 19/10/2018 02/11/2018 14 150 305,33 176,71 9762,58 128,00 13052,37
TL 9 .1 Triturado 3/8" 0,41 19 19/10/2018 02/11/2018 14 150,5 299,00 177,89 9773,81 125,00 12746,45
BEL 1 .1 Triturado 3/4" 0,35 15 30/10/2018 13/11/2018 14 150 303,33 176,71 10747,08 107,00 10910,96
BEL 2 .1 Triturado 3/4" 0,38 15 30/10/2018 13/11/2018 14 150 307,00 176,71 10761,63 105,00 10707,02
BEL 3 .1 Triturado 3/4" 0,41 15 30/10/2018 13/11/2018 14 152 294,00 181,46 10776,18 98,00 9993,22
BEL 4 .1 Triturado 3/4" 0,35 17 30/10/2018 13/11/2018 14 148 304,00 172,03 10790,73 99,00 10095,19
BEL 5 .1 Triturado 3/4" 0,38 17 30/10/2018 13/11/2018 14 151 303,33 179,08 10805,28 98,00 9993,22
BEL 6 .1 Triturado 3/4" 0,41 17 30/10/2018 13/11/2018 14 151 303,67 179,08 10819,83 97,00 9891,25
BEL 7 .1 Triturado 3/4" 0,35 19 30/10/2018 13/11/2018 14 152,5 297,33 182,65 10834,38 95,00 9687,30
BEL 8 .1 Triturado 3/4" 0,38 19 30/10/2018 13/11/2018 14 150 305,33 176,71 10848,93 93,00 9483,36
BEL 9 .1 Triturado 3/4" 0,41 19 30/10/2018 13/11/2018 14 150,5 299,00 177,89 10863,48 87,00 8871,53
CR-TL 1 .1 Canto rodado 3/4" 0,35 15 09/11/2018 23/11/2018 14 150 303,67 176,71 9984,00 143,00 14581,94
CR-TL 2 .1 Canto rodado 3/4" 0,38 15 09/11/2018 23/11/2018 14 151,5 304,33 180,27 9987,00 140,40 14316,82
CR-TL 3 .1 Canto rodado 3/4" 0,41 15 09/11/2018 23/11/2018 14 149,5 301,00 175,54 9995,00 133,25 13587,72
CR-TL 4 .1 Canto rodado 3/4" 0,35 17 09/11/2018 23/11/2018 14 154 299,67 186,27 9976,00 123,50 12593,50
CR-TL 5 .1 Canto rodado 3/4" 0,38 17 09/11/2018 23/11/2018 14 149 305,33 174,37 9981,50 122,20 12460,93
CR-TL 6 .1 Canto rodado 3/4" 0,41 17 09/11/2018 23/11/2018 14 150 300,67 176,71 9979,90 113,75 11599,27
CR-TL 7 .1 Canto rodado 3/4" 0,35 19 09/11/2018 23/11/2018 14 150 294,67 176,71 9978,30 111,80 11400,43
CR-TL 8 .1 Canto rodado 3/4" 0,38 19 09/11/2018 23/11/2018 14 149 302,33 174,37 9976,70 109,85 11201,58
CR-TL 9 .1 Canto rodado 3/4" 0,41 19 09/11/2018 23/11/2018 14 150 294,67 176,71 9975,10 104,65 10671,33
89
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
LABORATORIO - REGISTRO DE RESISTENCIA A LA "COMPRESIÓN" DE CONCRETO HIDRAULICO PARA CONCRETO PERMEABLE
DESCRIPCIÓN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Código Muestra
Tipo de agregado
Fecha de Toma
Fecha de Falla
Edad (días)
Anchos (mm)
Alturas (mm)
Área (cm²)
Peso de muestra
(gr)
Carga (Kn)
Carga (kgf)
Resistencia a la
compresión (kg/cm²)
Resistencia a la
compresión del ensayo
(Mpa)
TL 1 2 Triturado 3/8" 0,35 15 19/10/2018 09/11/2018 21 150,00 303,67 176,71 9482 175,00 17845,03
TL 2 2 Triturado 3/8" 0,38 15 19/10/2018 09/11/2018 21 151,50 304,33 180,27 9493 167,00 17029,26
TL 3 2 Triturado 3/8" 0,41 15 19/10/2018 09/11/2018 21 149,50 301,00 175,54 9504 164,00 16723,35
TL 4 2 Triturado 3/8" 0,35 17 19/10/2018 09/11/2018 21 154,00 299,67 186,27 9515 163,00 16621,37
TL 5 2 Triturado 3/8" 0,38 17 19/10/2018 09/11/2018 21 149,00 305,33 174,37 9527 159,00 16213,49
TL 6 2 Triturado 3/8" 0,41 17 19/10/2018 09/11/2018 21 150,00 300,67 176,71 9538 158,00 16111,52
TL 7 2 Triturado 3/8" 0,35 19 19/10/2018 09/11/2018 21 151,50 299,00 180,27 9549 156,00 15907,57
TL 8 2 Triturado 3/8" 0,38 19 19/10/2018 09/11/2018 21 155,00 300,67 188,69 9560 153,00 15601,66
TL 9 2 Triturado 3/8" 0,41 19 19/10/2018 09/11/2018 21 153,00 300,00 183,85 9572 150,00 15295,74
BEL 1 2 Triturado 3/4" 0,35 15 30/10/2018 20/11/2018 21 150,00 302,00 176,71 10485 150,00 15295,74
BEL 2 2 Triturado 3/4" 0,38 15 30/10/2018 20/11/2018 21 152,00 294,00 181,46 10500 143,00 14581,94
BEL 3 2 Triturado 3/4" 0,41 15 30/10/2018 20/11/2018 21 148,00 304,00 172,03 10514 137,00 13970,11
BEL 4 2 Triturado 3/4" 0,35 17 30/10/2018 20/11/2018 21 151,00 303,33 179,08 10529 138,00 14072,08
BEL 5 2 Triturado 3/4" 0,38 17 30/10/2018 20/11/2018 21 151,00 303,67 179,08 10543 139,00 14174,06
BEL 6 2 Triturado 3/4" 0,41 17 30/10/2018 20/11/2018 21 152,50 297,33 182,65 10558 135,00 13766,17
BEL 7 2 Triturado 3/4" 0,35 19 30/10/2018 20/11/2018 21 150,00 305,33 176,71 10572 127,00 12950,40
BEL 8 2 Triturado 3/4" 0,38 19 30/10/2018 20/11/2018 21 150,50 299,00 177,89 10587 126,00 12848,42
BEL 9 2 Triturado 3/4" 0,41 19 30/10/2018 20/11/2018 21 151,50 304,33 180,27 10602 123,00 12542,51
CR-TL 1 2 Canto rodado 3/4" 0,35 15 09/11/2018 30/11/2018 21 149,50 301,00 175,54 9978 198,00 20190,38
CR-TL 2 2 Canto rodado 3/4" 0,38 15 09/11/2018 30/11/2018 21 154,00 299,67 186,27 9977 194,40 19823,28
CR-TL 3 2 Canto rodado 3/4" 0,41 15 09/11/2018 30/11/2018 21 149,00 305,33 174,37 9975 184,50 18813,76
CR-TL 4 2 Canto rodado 3/4" 0,35 17 09/11/2018 30/11/2018 21 150,00 300,67 176,71 9974 171,00 17437,15
CR-TL 5 2 Canto rodado 3/4" 0,38 17 09/11/2018 30/11/2018 21 151,50 299,00 180,27 9972 169,20 17253,60
CR-TL 6 2 Canto rodado 3/4" 0,41 17 09/11/2018 30/11/2018 21 155,00 300,67 188,69 9970 157,50 16060,53
CR-TL 7 2 Canto rodado 3/4" 0,35 19 09/11/2018 30/11/2018 21 153,00 300,00 183,85 9969 154,80 15785,21
CR-TL 8 2 Canto rodado 3/4" 0,38 19 09/11/2018 30/11/2018 21 150,00 302,00 176,71 9967 152,10 15509,88
CR-TL 9 2 Canto rodado 3/4" 0,41 19 09/11/2018 30/11/2018 21 152,00 294,00 181,46 9966 144,90 14775,69
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
90
LABORATORIO - REGISTRO DE RESISTENCIA A LA "COMPRESIÓN" DE CONCRETO HIDRAULICO PARA CONCRETO PERMEABLE
DESCRIPCIÓN RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Código Muestra
Tipo de agregado
Fecha de Toma
Fecha de Falla
Edad (días)
Anchos (mm)
Alturas (mm)
Área (cm²)
Peso de muestra
(gr)
Carga (Kn)
Carga (kgf)
Resistencia a la compresión
(kg/cm²)
Resistencia a la compresión
del ensayo (Mpa)
TL 1 3 Triturado 3/8" 0,35 15 19/10/2018 16/11/2018 28 153,50 294,67 185,06 9597 193,00 19680,52
TL 2 3 Triturado 3/8" 0,38 15 19/10/2018 16/11/2018 28 150,00 303,33 176,71 9828 185,00 18864,75
TL 3 3 Triturado 3/8" 0,41 15 19/10/2018 16/11/2018 28 150,00 307,00 176,71 9647 181,00 18456,86
TL 4 3 Triturado 3/8" 0,35 17 19/10/2018 16/11/2018 28 152,00 294,00 181,46 9292 180,00 18354,89
TL 5 3 Triturado 3/8" 0,38 17 19/10/2018 16/11/2018 28 148,00 304,00 172,03 9671 176,00 17947,01
TL 6 3 Triturado 3/8" 0,41 17 19/10/2018 16/11/2018 28 151,00 303,33 179,08 9457 175,00 17845,03
TL 7 3 Triturado 3/8" 0,35 19 19/10/2018 16/11/2018 28 151,00 303,67 179,08 9647 172,00 17539,12
TL 8 3 Triturado 3/8" 0,38 19 19/10/2018 16/11/2018 28 152,50 297,33 182,65 9663 170,00 17335,18
TL 9 3 Triturado 3/8" 0,41 19 19/10/2018 16/11/2018 28 150,00 305,33 176,71 9848 168,00 17131,23
BEL 1 3 Triturado 3/4" 0,35 15 30/10/2018 27/11/2018 28 150,50 299,00 177,89 10497 165,00 16825,32
BEL 2 3 Triturado 3/4" 0,38 15 30/10/2018 27/11/2018 28 150,00 303,67 176,71 11066 160,00 16315,46
BEL 3 3 Triturado 3/4" 0,41 15 30/10/2018 27/11/2018 28 151,50 304,33 180,27 10279 150,00 15295,74
BEL 4 3 Triturado 3/4" 0,35 17 30/10/2018 27/11/2018 28 149,50 301,00 175,54 10650 155,00 15805,60
BEL 5 3 Triturado 3/4" 0,38 17 30/10/2018 27/11/2018 28 154,00 299,67 186,27 11083 153,00 15601,66
BEL 6 3 Triturado 3/4" 0,41 17 30/10/2018 27/11/2018 28 149,00 305,33 174,37 10625 148,00 15091,80
BEL 7 3 Triturado 3/4" 0,35 19 30/10/2018 27/11/2018 28 150,00 300,67 176,71 9983 144,00 14683,91
BEL 8 3 Triturado 3/4" 0,38 19 30/10/2018 27/11/2018 28 151,50 299,00 180,27 10868 140,00 14276,03
BEL 9 3 Triturado 3/4" 0,41 19 30/10/2018 27/11/2018 28 155,00 300,67 188,69 11018 135,00 13766,17
CR-TL 1 3 Canto rodado 3/4" 0,35 15 09/11/2018 07/12/2018 28 153,00 300,00 183,85 11418 220,00 22433,76
CR-TL 2 3 Canto rodado 3/4" 0,38 15 09/11/2018 07/12/2018 28 150,00 302,00 176,71 11174 216,00 22025,87
CR-TL 3 3 Canto rodado 3/4" 0,41 15 09/11/2018 07/12/2018 28 149,00 302,67 174,37 11510 205,00 20904,18
CR-TL 4 3 Canto rodado 3/4" 0,35 17 09/11/2018 07/12/2018 28 149,00 301,67 174,37 10349 190,00 19374,61
CR-TL 5 3 Canto rodado 3/4" 0,38 17 09/11/2018 07/12/2018 28 148,00 299,33 172,03 10208 188,00 19170,66
CR-TL 6 3 Canto rodado 3/4" 0,41 17 09/11/2018 07/12/2018 28 148,00 303,33 172,03 10353 175,00 17845,03
CR-TL 7 3 Canto rodado 3/4" 0,35 19 09/11/2018 07/12/2018 28 150,00 294,67 176,71 9711 172,00 17539,12
CR-TL 8 3 Canto rodado 3/4" 0,38 19 09/11/2018 07/12/2018 28 149,00 302,33 174,37 10208 169,00 17233,20
CR-TL 9 3 Canto rodado 3/4" 0,41 19 09/11/2018 07/12/2018 28 150,00 294,67 176,71 11268 161,00 16417,43
91
Tuco León 3/8"
Relación de vacíos vs resistencia a compresión
Relación de vacíos (%) 28 días carga (Mpa)
15
10,92
10,47
10,24
17
10,19
9,96
9,90
19
9,73
9,62
9,51
Tuco León 3/8"
Relación de agua/cemento vs resistencia a
compresión
Relación a/c 28 días carga (Mpa)
0.35 10,92
0.38 10,47
0.41 10,24
0.35 10,19
0.38 9,96
0.41 9,90
0.35 9,73
0.38 9,62
0.41 9,51
9,00
10,00
11,00
12,00
14 15 16 17 18 19 20
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sió
n (
Mp
a)
Porcentaje de vacios (%)
Grafico resistencia vs % vacíos
Relación a/c: 0.35 Relación a/c: 0.38 Relación a/c: 0.41
9,00
10,00
11,00
12,00
0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,4 0,41 0,42
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sió
n (
Mp
a)
Relación agua/cemento
Grafico resistencia vs relacion a/c
Vacios 15% Vacios 17% Vacios 19%
92
Tuco León 3/4"
Relación de vacíos vs resistencia a compresión
Relación de vacíos (%) 28 días carga (Mpa)
15
9,34
9,05
8,49
17
8,77
8,66
8,38
19
8,15
7,92
7,64
Tuco León 3/4"
Relación de agua/cemento vs resistencia a
compresión
Relación a/c 28 días carga (Mpa)
0.35 9,34
0.38 9,05
0.41 8,49
0.35 8,77
0.38 8,66
0.41 8,38
0.35 8,15
0.38 7,92
0.41 7,64
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,4 0,41 0,42
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sió
n (
Mp
a)
Relación agua/cemento
Vacios 15%
Vacios 17%
Vacios 19%
7,00
8,00
9,00
10,00
14 15 16 17 18 19 20
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sió
n (
Mp
a)
Porcentaje de vacios (%)
Grafica resistencia vs relación a/c
Relación a/c: 0.35 Relación a/c: 0.38 Relación a/c: 0.41
93
Canto Rodado 3/4"
Relación de vacíos vs resistencia a compresión
Relación de vacíos (%) 28 días carga (Mpa)
15
12,45
12,22
11,60
17
10,75
10,64
9,90
19
9,73
9,56
9,11
Canto Rodado 3/4"
Relación de agua/cemento vs resistencia a
compresión
Relación a/c 28 días carga (Mpa)
0.35 12,45
0.38 12,22
0.41 11,60
0.35 10,75
0.38 10,64
0.41 9,90
0.35 9,73
0.38 9,56
0.41 9,11
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
13,00
14 15 16 17 18 19 20
Re
sist
en
cia
a la
co
mp
resi
ón
(M
pa)
Porcentaje de vacios (%)
Grafica resistencia vs relación a/c
Relación a/c: 0.35 Relación a/c: 0.38 Relación a/c: 0.41
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
10,00
11,00
12,00
13,00
0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,4 0,41 0,42
Res
iste
nci
a a
la c
om
pre
sió
n (
Mp
a)
Relación agua/cemento
Vacios 15%
Vacios 17%
Vacios 19%
94
MEMORIA FOTOGRAFICA
95
ANEXO 7.
ENSAYOS DE
PERMEABILIDAD
96
Anexo 7.1 Ensayo de Permeabilidad de Material Triturado
“Cantera Tuco León 3/8"
DATOS DE PERMEABILIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje de
vacíos W/C l (cm) h(cm) A(cm2)
Volumen
(cm3)
Tiempo
(s) Q (lt/s) K(cm/s)
Flujo
mm/s L/m2/min
PARTIDO EN
ROCA 3/8"
15%
0,35 10,00 8,20 68,20 1000,00 13,63 73,37 1,31 73,37 645,46
0,38 10,00 8,20 67,90 1000,00 13,55 73,80 1,33 73,80 652,14
0,41 10,00 8,20 68,10 1000,00 12,60 79,37 1,42 79,37 699,25
17%
0,35 10,00 8,20 66,60 1000,00 11,50 86,96 1,59 86,96 783,39
0,38 10,00 8,20 67,40 1000,00 10,45 95,69 1,73 95,69 851,87
0,41 10,00 8,20 68,10 1000,00 10,20 98,04 1,76 98,04 863,78
19%
0,35 10,00 8,20 66,90 1000,00 9,90 101,01 1,84 101,01 905,92
0,38 10,00 8,20 67,50 1000,00 9,48 105,49 1,91 105,49 937,65
0,41 10,00 8,20 67,30 1000,00 9,14 109,41 1,98 109,41 975,42
97
Anexo 7.2 Ensayo de Permeabilidad de Canto Rodado
“Cantera Tuco León 3/4"
DATOS DE PERMEABILIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje de
vacíos W/C l (cm) h(cm) A(cm2)
Volume
n (cm3)
Tiempo
(s)
Q
(cm3/s) K(cm/s)
Flujo
mm/s L/m2/min
CANTO
RODADO 3/4"
15%
0,35 10,00 8,20 68,82 1000,00 6,81 146,84 2,60 146,84 1280,23
0,38 10,00 8,20 67,40 1000,00 6,10 163,93 2,97 163,93 1459,36
0,41 10,00 8,20 66,50 1000,00 6,25 160,00 2,93 160,00 1443,61
17%
0,35 10,00 8,20 67,40 1000,00 5,65 176,99 3,20 176,99 1575,59
0,38 10,00 8,20 67,50 1000,00 5,80 172,41 3,11 172,41 1532,57
0,41 10,00 8,20 68,20 1000,00 5,15 194,17 3,47 194,17 1708,28
19%
0,35 10,00 8,20 66,70 1000,00 4,82 207,47 3,79 207,47 1866,29
0,38 10,00 8,20 66,80 1000,00 4,63 215,98 3,94 215,98 1939,96
0,41 10,00 8,20 67,80 1000,00 4,44 225,23 4,05 225,23 1993,14
98
Anexo 7.3 Ensayo de Permeabilidad de Material Triturado
“Cantera Beltrán 3/4"
DATOS DE PERMEABILIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje
de vacíos W/C
l
(cm) h(cm) A(cm2)
Volumen
(cm3)
Tiempo
(s)
Q
(lt/s) K(cm/s)
Flujo
mm/s L/m2/min
PARTIDO EN ROCA 3/4"
15%
0,35 10,00 8,20 65,80 1000,00 5,65 176,99 3,28 176,99 1613,90
0,38 10,00 8,20 67,90 1000,00 5,50 181,82 3,27 181,82 1606,64
0,41 10,00 8,20 68,10 1000,00 5,18 193,05 3,46 193,05 1700,88
17%
0,35 10,00 8,20 67,80 1000,00 5,04 198,41 3,57 198,41 1755,86
0,38 10,00 8,20 68,20 1000,00 4,60 217,39 3,89 217,39 1912,53
0,41 10,00 8,20 67,50 1000,00 4,52 221,24 4,00 221,24 1966,57
19%
0,35 10,00 8,20 67,20 1000,00 4,39 227,79 4,13 227,79 2033,84
0,38 10,00 8,20 68,50 1000,00 4,12 242,72 4,32 242,72 2126,00
0,41 10,00 8,20 66,80 1000,00 4,05 246,91 4,51 246,91 2217,79
99
MEMORIA FOTOGRAFÌCA
100
ANEXO 8.
ENSAYOS DE
POROSIDAD
101
Anexo 8.1 Ensayo de Porosidad de Material Triturado
“Cantera Tuco León 3/8"
DATOS DE POROSIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje
de vacíos W/C
Vol. de
muestra
(cm3)
Pw
(g/cm3) W2 (g) W1 (g) Vr
PARTIDO
EN ROCA 3/8"
15%
0,35 682,00 1,00 868,32 1368,52 26,66
0,38 679,00 1,00 850,30 1345,69 27,04
0,41 681,00 1,00 847,02 1336,78 28,08
17%
0,35 666,00 1,00 907,25 1380,68 28,91
0,38 674,00 1,00 957,61 1428,32 30,16
0,41 681,00 1,00 923,44 1389,88 31,51
19%
0,35 669,00 1,00 1039,47 1493,90 32,07
0,38 675,00 1,00 1004,39 1457,96 32,80
0,41 673,00 1,00 1028,57 1474,93 33,68
Anexo 8.2 Ensayo de Porosidad de Canto Rodado
“Cantera Tuco León 3/4"
DATOS DE POROSIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje
de vacíos W/C
Vol. de
muestra
(cm3)
Pw
(g/cm3) W2 (g) W1 (g) Vr
CANTO
RODADO 3/4"
15%
0,35 688,20 1,00 1185,12 1675,81 28,70
0,38 674,00 1,00 1195,25 1670,81 29,44
0,41 665,00 1,00 1210,06 1668,93 31,00
17%
0,35 674,00 1,00 953,55 1402,81 33,34
0,38 675,00 1,00 979,34 1433,75 32,68
0,41 682,00 1,00 969,56 1413,44 34,91
19%
0,35 667,00 1,00 992,34 1433,75 33,82
0,38 668,00 1,00 1061,24 1502,01 34,02
0,41 678,00 1,00 1009,87 1445,04 35,82
102
Anexo 8.3 Ensayo de Porosidad de Material Triturado
“Cantera Beltrán 3/4"
DATOS DE POROSIDAD
Morfología Granulometría Porcentaje
de vacíos W/C
Vol. de
muestra
(cm3)
Pw
(g/cm3) W2 (g) W1 (g) Vr
PARTIDO EN
ROCA 3/4"
15%
0,35 658,00 1,00 964,61 1425,14 30,01
0,38 679,00 1,00 880,44 1359,02 29,52
0,41 681,00 1,00 968,40 1439,80 30,78
17%
0,35 678,00 1,00 875,74 1336,24 32,08
0,38 682,00 1,00 992,87 1449,22 33,09
0,41 675,00 1,00 919,33 1363,42 34,21
19%
0,35 672,00 1,00 941,25 1375,17 35,43
0,38 685,00 1,00 1049,23 1488,90 35,81
0,41 668,00 1,00 1070,57 1500,44 35,65
MEMORIA FOTOGRAFICA