Diseño de mezcla de concreto permeable para la construcción de la superficie de rodadura de un pavimento de resistencia de 210 kg/cm2

Abstract

El concreto permeable es un concreto especial, el cual permite el paso del agua a través de su estructura gracias al alto porcentaje de vacíos que posee a diferencia del concreto tradicional. Esta cualidad del concreto permeable permite acabar con la falta de permeabilidad en las estructuras tradicionales de concreto evitando las fallas estructurales debido al encharcamiento y escurrimiento del agua. En esta investigación se realizó el diseño de mezcla del concreto permeable con una resistencia de 210 kg/cm2, aplicando el método ACI 522.R para poder aplicarlo como una alternativa de carpeta de rodadura en pavimentos. Para ello se realizaron diferentes diseños de mezcla en laboratorio hasta encontrar el diseño óptimo para obtener una resistencia a la compresión de 210 kg/cm2, el diseño de mezcla elegido contaba con las siguientes características: relación agua/cemento de 0.38, porcentaje de vacíos de 13%, 1.5% de aditivo Superplastificante y 7% de arena. Para validar la investigación se realizó la construcción de un prototipo con el diseño elaborado en laboratorio con un área de 2.00 m2 (1.00m x 2.00m). Al concreto en estado fresco se le analizaron sus características de consistencia, densidad y contenido de vacíos; en el estado endurecido se realizaron los ensayos de compresión, permeabilidad y flexión, además de aplicarle una prueba de carga. Los resultados indicaron que el diseño de mezcla usado en el prototipo con resistencia a la compresión de 261.58 kg/cm2 y permeabilidad de 0.01744 m/s puede usarse como alternativa de superficie de rodadura para un pavimento.

Pervious concrete is a special type of concrete which allows the passage of water through its structure due to its high percentage of voids unlike traditional concrete. This quality of pervious concrete allows to end the lack of permeability in traditional concrete structures thus preventing structural failures due to flooding and water runoff. This research will seek to find a mix design for pervious concrete to apply it as an alternative road surface for pavements. To verify the above, different mix designs were performed in laboratory to find the design that give us a compressive strength of 210 kg/cm2, the chosen design had the following features: water - cement ratio of 0.38, 13% air content, 1.5% additive superplasticizer and 7% of sand. To validate the research, a prototype was built with the chosen mix design, this prototype had an area of 2 m2 (1m x 2m). The fresh concrete was analyzed for its consistency, density, and void percentage; the hardened concrete was analyzed for its compressive strength, permeability and flexural strength, finally the prototype was load tested. The results indicated that the mix design used in the prototype with compressive strength of 261.58 kg/cm2 and a permeability of 0.01744 m/s can be used as an alternative rolling surface for pavements.