DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO PERMEABLE CON FIBRA DE VIDRIO PARA INCREMENTO DE PROPIEDADES FISICAS Y MECANICAS DE LA LOSA DEL PAVIMENTO RIGIDO EN LA AVENIDA UNIVERSITARIA, HUAMANGA, AYACUCHO

Abstract

En el Perú, los pavimentos rígidos representan un gran riesgo para la sociedad en muchas de sus zonas, debido a que las numerosas estructuras viales sufren daños ante diversos eventos climáticos especialmente ante las precipitaciones pluviales. Actualmente, los pavimentos tradicionales predominan en las ciudades peruanas y se implementan con sistemas complementarios para el drenaje superficial. Sin embargo, cuando no están bien diseñados, no cumplen sus funciones adecuadamente y conllevan a costosas reparaciones. La zona de estudio es un tramo de la Avenida Universitaria ubicada en la sierra sur peruana de la ciudad de Huamanga, departamento de Ayacucho. Este tramo presenta fallas estructurales debido a la acumulación pluvial, tales como la degradación prematura del pavimento, fisuras, grietas, losas divididas, pérdida de adherencia, entre otros problemas. Por ello, se plantea un diseño de mezcla del concreto permeable que posee un bajo comportamiento mecánico; sin embargo, se adicionó la fibra de vidrio (FV) en proporciones de 1%, 2% y 3%, siguiendo las normas de diseño mezcla ACI 522R-10 para mejorar las capacidades de soporte a la compresión, flexo-tracción, y permeabilidad. Finalmente, se analizó los resultados sobre el comportamiento mecánico del concreto permeable en estado endurecido con una proporción del 1% de fibra de vidrio, se demuestra que esta modificación es superior a las demás proporciones de fibra y al concreto permeable base. La mezcla alcanzó una resistencia a la compresión de 262.25 kg/cm², una resistencia a la flexo-tracción de 35.6 kg/cm² y una permeabilidad de 0.94 cm/s.

In Peru, rigid pavements pose a significant risk to society in many areas due to numerous road structures suffering damage from various climatic events, especially from rainfall. Currently, traditional pavements predominate in Peruvian cities and are implemented with supplementary systems for surface drainage. However, when these systems are not well designed, they do not function properly and result in higher repair costs. The study area is a section of Avenida Universitaria, located in the southern highlands of Huamanga, Ayacucho Department. This section exhibits structural failures due to rainfall accumulation, such as premature pavement degradation, cracks, fissures, divided slabs, and loss of adhesion, among other problems. Therefore, the design of permeable concrete mix is proposed. Although it has poor mechanical performance, glass fiber (GF) will be added in proportions of 1%, 2%, and 3%, following ACI 522R-10 mix design standards, to improve the compressive strength, flexural strength, and permeability. Finally, by analyzing the results of the mechanical behavior of the permeable concrete in its hardened state with a 1% glass fiber proportion, it has been shown that this modification is superior to other fiber proportions and to the base permeable concrete. The mix achieved a compressive strength of 262.25 kg/cm², a flexural strength of 35.6 kg/cm², and a permeability of 0.94 cm/s.