INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATEPEC Materia:
Taller de investigación II Profesor: Integrantes Grupo:
MA
Trabajo de investigación investigación Investigación documental
Tema: Concreto
Titulo Concreto Perea!"e
Fecha de entrega Diciembre Zacatepec, Morelos a 2!
ÍNDICE Portada. 1.- Índice. 2.- Resumen. 3.- Introducción 4.- Marco Teórico 5.- Panteamiento de !ro"ema #.- $i!ótesis %.- &"'eti(o de a in(esti)ación *.- &"'eti(os !articuares +.- Pre)untas 1,.- usticación usticación 11.- Deimitación 12.- Im!acto /tico0 tecnoó)ico0 económico am"ienta 13.- Metodoo)a a utiiar 14.- Contenido • • • • •
Concreto Permeable Ventajas y Desventajas Características Físicas Instalación Inspecciona miento y Costo
15.- Crono)rama Pro!uesto 1#.- se)uramiento T/cnico-Materia 1%.- Concusiones 1*.- osario 1+.- 6i"io)ra7a 6i"io)ra7a
ÍNDICE Portada. 1.- Índice. 2.- Resumen. 3.- Introducción 4.- Marco Teórico 5.- Panteamiento de !ro"ema #.- $i!ótesis %.- &"'eti(o de a in(esti)ación *.- &"'eti(os !articuares +.- Pre)untas 1,.- usticación usticación 11.- Deimitación 12.- Im!acto /tico0 tecnoó)ico0 económico am"ienta 13.- Metodoo)a a utiiar 14.- Contenido • • • • •
Concreto Permeable Ventajas y Desventajas Características Físicas Instalación Inspecciona miento y Costo
15.- Crono)rama Pro!uesto 1#.- se)uramiento T/cnico-Materia 1%.- Concusiones 1*.- osario 1+.- 6i"io)ra7a 6i"io)ra7a
RESUMEN La historia historia del concre concreto to constituy constituye e un capítulo capítulo fundament fundamental al de la histor historia ia de la constr construcc ucción ión.. Cuando Cuando el hombr hombre e optó optó por levant levantar ar edica edicacio ciones nes utili! utili!and ando o materi materiale aless arcill arcilloso ososs o p"tre p"treos# os# sur$ió sur$ió la necesidad de obtener pastas o morteros %ue permitieran unir dichos mampuestos para poder conformar estructuras estables# y de&ando en claro %ue la infraestructura infraestructura de un país país y su desarrollo desarrollo constituyen la plataforma m's importante para su crecimiento económico. En la actualidad hay una $ran $ama de concretos para el empleo de la construcción# pero hay uno %ue esta siendo considerado por los in$eniero in$enieross por los $randes $randes benecio benecioss medio ambientale ambientaless %ue este $enera. El incremento de la población &unto con la urbani!ación %ue han creado problemas sin precedentes en nuestras ciudades. (entro de todos estos problemas# la escase! de a$ua es lo %ue m's afecta a nuestr nuestras as ciud ciudade ades. s. Esto Esto se a$rava a$rava por por la pavi pavimen mentac tación ión despreocupada de caminos# plataformas y 'reas %ue rodean las edica edicacio ciones nes con concr concreto eto imper impermea meable ble## lo %ue da como como resultado fu$as e inundaciones de la preciosa a$ua de lluvia. )ara la solución de este problema# se creo el concreto permeable# tambi"n conocido como concreto ecoló$ico o poroso. poroso. El concreto !ermea"e se encuentra dentro del espectro de los mate ma teri rial ales es ec ecol oló$ ó$ic icos os## ya %ue %ue per permite mite la ltr ltrac ació ión n del del a$ua a$ua al subs subsue uelo lo lo$r lo$ran ando do as asíí la res esta taur urac ació ión n de los los mant mantos os acuífe acuífero ross. El materi material al es sumame sumamente nte durabl durable# e# no de$rad de$radabl able e e incre increíbl íbleme emente nte resistente manteniendo sus características de permeabilidad. Este concreto es un tipo especial de concreto con una alta porosidad# usado para aplicaciones de planchado de concreto %ue permita el paso paso a trav"s trav"s de "l# de a$ua a$ua proveni provenient ente e de preci precipit pitaci ación ón y otras otras fuentes# reduciendo la fu$a en el sitio y recar$ando los niveles de a$ua subterr'nea. La alta porosidad se obtiene mediante un alto cont co nten enid ido o inte interrco cone nect ctad ado o de vací vacío o. *ípi *ípica came ment nte e el co conc ncrreto eto permeable tiene poco o no tiene a$re$ados nos y tiene la suciente cantidad de pasta de cemento para cubrir las partículas de a$re$ado $rueso preservando la interconectividad de los vacíos. El concreto permeable es usado tradicionalmente en 'reas de estacionamiento# 'reas 'reas con poco poco tr'co tr'co## pasos pasos peaton peatonale aless e inver invernad nader eros. os. Es una aplicación importante para la construcción sostenible. Sus Sus bene eneci cio os no so solo lo so son n ec eco onómic ómico os y es esttructu ucturrales ales ya %ue %ue tambi"n ayuda al medio ambiente. +ctualmente las empresas empresas constructoras de viviendas# in$enieros# in$enieros# y ar%uitectos est'n utili!ando esta solución nueva e innovadora %ue
reduce los escurrimientos pluviales# produce un ba&o impacto al medio ambiente y promueve las comunidades sustentables.
,N*R-(UCC,-N El concreto permeable es el resultado de la me!cla de a$re$ado p"treo# cemento# a$ua y aditivos# %ue forman una pasta similar al concreto hidr'ulico# tan maleable como este# pero %ue al secar de&ar' una supercie muy porosa %ue permite el paso del a$ua libremente hacia el subsuelo y %ue tiene una $ran resistencia a la compresión y a la e/ión. Como venta&a adicional# por ser un material $ranular# sin arena# permite %ue las car$as de los autos y camiones se repartan# por lo %ue la car$a %ue lle$a al terreno sea de al$unos $ramos repartidos en un 'rea muy $rande# lo %ue evita deformaciones de los terrenos y la aparición de baches. Las aplicaciones del concreto permeable debido a sus características de resistencia a la compresión y e/ión son0 •
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Rodamientos 1ehiculares0 Estacionamientos# 1ialidad# Ciclo pistas# Cocheras. )eatonal0 E/planadas# +ndadores# 2an%uetas -tros0 Contorno de +lbercas# 3uentes.
Entre las venta&as %ue presenta el Concreto )ermeable es el de ser m's (UR+2LE %ue los pavimentos com4nmente usados como el asfalto. Reduce 5a casi cero6 descar$as m'/imas del a$ua de lluvia de las 'reas pavimentadas. )or ser un pavimento con supercie 7889 permeable# aumenta el 'rea permeable en la construcción. )or ser un material 7889permeable reduce el drena&e pluvial al :89. )or utili!ar un sistema de bases con material p"treo no e/isten (E3-RM+C,-NES o 2+C;ES. (isminuye las distancias de frenado de los vehículos# especialmente en condiciones de lluvia# evita el +CU+)L+NE-. )or no retener a$ua en su supercie e/iste ba&a probabilidad de deslumbramiento por ree/ión de la lu! sobre película de a$ua supercial. (isminuye los $radientes t"rmicos y de humedad 5ree/ión mínima de la lu!6 +umenta la calidad de servicios para usuarios vehicular y peatonal# durante la lluvia# disminuyendo los ries$os de accidentes. Sin embar$o# los pavimentos permeables tambi"n pueden tener los si$uientes inconvenientes0 pueden tener re%uerimientos de manutención m's altos %ue los pavimentos re$ulares o el concreto# podrían ser menos efectivos en suprimir el crecimiento de hierbas y la $rava entre las &untas podría ser propensa a irse con el a$ua.
Coor8 El concreto permeable tiende a ser m's oscuro %ue otros tipos de concreto debido a la ba&a proporción. )ero utili!ando al$unos a$re$ados se puede obtener una $ran variedad de colores para el concreto permeable. Te9tura !atrón8 El concreto permeable tiene una te/tura 'spera y abierta. untas8 La ba&a proporción de <=cm usada en el concreto permeable reduce el potencial de a$rietamiento por enco$imiento. Esto permite %ue las &untas est"n espaciadas a mayores distancias %ue en el pavimento convencional o %ue se eliminen todas. +C, :>>.7?8@ recomienda %ue el espacio entre &untas de contracción no e/ceda los A m. Curado8 (ebido a su ba&a proporción de <=cm y su $ran 'rea de supercie e/puesta# el concreto permeable re%uiere t"cnicas de curado a$resivas. El curado del concreto permeable se debe iniciar dentro de los >8 minutos despu"s de ser colocado. :IC$ T;CNIC0 Las características del concreto permeable es la de tener $ran contenido de vacíos en su estructura de composición del 7:9 al B89 %ue permite el paso del a$ua dentro del material sin perder sus características de resistencia a la compresión y e/ión. Resistencia a la Compresión
7@8 a B88 $ =cm> a los >@ días >: a :8 $ =cm>
Resistencia a la 3le/ión Consideraciones de dise
8 cms 5AF @6# los niveles m'/imos de tensión se encuentra en los e/tremos de la losa donde se deber' tener una sección mayor. En $eneral# los costos iniciales de pavimentos de concreto permeable son m's altos %ue los de hormi$ón convencional o asfalto. Sin embar$o# los costos totales pueden ser notablemente inferiores. +dem's tiene ba&os costos de ciclo de vida en comparación con los pavimentos de asfalto. Entre las ra!ones por las cuales se puede considerar económico est'n0
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Menores costos de instalación Baja los costos de ciclo de vida Mayor utilización de la tierra Permite el uso de sistemas de alcantarillado existentes
El aspirado periódico o el lavado a chorro restaurar'n la apariencia del pavimento y ase$urar' su continua habilidad de drenar.
MRC& TE&RIC& El concreto permeable es un concreto de desempeGo fabricado en base a cantidades controladas de cemento# a$re$ado $rueso# a$ua y aditivos para crear una masa de partículas de a$re$ado cubierta con una capa del$ada de pasta. Una me!cla de concreto permeable contiene poca o nin$una arena# lo %ue crea un contenido de vacío substancial. N"stor de 2uen# creador del concreto ecoló$ico# destacó %ue en 7HHI inició una investi$ación para crear un material %ue permitiera el paso del a$ua# con lo cual dos aGos despu"s dio a conocer el concreto permeable# un aditivo %ue en combinación con cemento y $rava es 7889 permeable# ecoló$ico y de alta resistencia. Se$4n el empresario# su producto es m's resistente %ue uno tradicional y por lo tanto el $rosor es menor. Si se compara un material normal contra el concreto permeable# este 4ltimo resulta hasta >89 m's barato# pero con todo el benecio ambiental y de sustentabilidad %ue si$nica. =enta'as Económicas m"ientaes Económicos8 •
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2a&o costo de instalación comparado con un sistema de drena&e pluvial# ,ncrementa el uso de terreno# debido a %ue ya no se re%uiere la$unas de retención y pendientes. Reduce la necesidad de incrementar la capacidad de drena&e pluvial
*iene una vida promedio de >8FB8 aGos promedio se$4n su correcta instalación. m"ientaes8 •
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Recar$a los mantos acuíferos directamente. 3iltra los a$entes contaminadores %ue pueden contaminar las a$uas subterr'neas y daGar ecosistemas.# +bsorbe el a$ua en ve! de crear charcos o masas de a$ua# Reduce el efecto invernadero 5no absorbe tanto calor como el concreto asf'ltico e hidr'ulico6.
El precio de este material es m's barato %ue cual%uier otro. Un piso de concreto tradicional necesita 7> centímetros y con el permeable sólo siete centímetros. -tro de los benecios# es %ue crea un microclima en el sitio donde se colocó# por%ue cuando hace calor el a$ua %ue hay deba&o del suelo se evapora y evita los climas e/tremosos.
P>NTEMIENT& DE> PR&6>EM
Nuestro planeta *ierra corre peli$ro debido a cambios clim'ticos severos. El incremento de la población &unto con la urbani!ación ha creado problemas sin precedentes en nuestras ciudades. + menos %ue tomemos medidas ur$entes# estos problemas tendr'n consecuencias catastrócas. (entro de todos estos problemas# la escase! de a$ua es lo %ue m's afecta a nuestras ciudades. Esto se a$rava por la pavimentación despreocupada de caminos# plataformas y 'reas %ue rodean las edicaciones con concreto impermeable# lo %ue da como resultado fu$as e inundaciones de la preciosa a$ua de lluvia. Los pavimentos de concreto permeable ofrecen una solución atractiva a la fu$a de a$ua y a los problemas asociados de contaminación de a$ua. El a$otamiento de los mantos acuíferos es# tal ve!# el mayor problema al cual se est'n enfrentando nuestras autoridades en varias ciudades de la Republica Me/icana y en otros países# por lo %ue el uso de un pavimento permeable ayudaría a mantener el medio ambiente# ya %ue permite la recuperación de a$ua de lluvia a los mantos acuíferos %ue son las fuentes naturales de suministro de a$ua de las ciudades el concreto ecoló$ico sirve para fabricar pisos y pavimentos de concreto 7889 permeables# de&ando pasar el a$ua de lluvia a trav"s de ellos para %ue esta se inltre al subsuelo. La utili!ación de concreto permeable puede traer dudas # debido %ue estos permiten el paso del a$ua hacia el suelo# tales como si el suelo se ablanda debido al a$ua y esto $eneraría el a$rietamiento del concreto permeable. - %ue si el concreto permeable tiene menos resistencia a la compresión y e/ión# %ue si ad%uiere una vida 4til menor %ue la del concreto hidr'ulico# o %ue el concreto permeable es
mas costoso %ue el concreto convencional y %ue adem's re%uiere un mantenimiento muy costoso. *odas estas dudas se presentan en una persona cuanto se hablan del concreto permeable. J es así como se presenta un problema sobre si se recomienda el uso del concreto permeable. J EN*-NCES K)-R UE U*,L,+R EL C-NCRE*- )ERME+2LE La utili!ación correcta del concreto permeable es una pr'ctica para lo$rar controlar y mane&ar el a$ua de lluvia. (ebido a re$ulaciones %ue limitan la escorrentía supercial los propietarios desarrollan proyectos de $ran costo %ue implican los sistemas de drena&e. El concreto permeable reduce la escorrentía supercial# reduciendo las inundaciones. +dem's tiene la capacidad de ltrar el a$ua de lluvia de manera natural lo %ue lleva a la recar$a de los mantos acuíferos. La utili!ación de los concretos permeables se deben de utili!ar debido a los $ranes benecios ecoló$icos %ue estos representan.
$IP&TE?I? •
Los pavimentos de concreto permeable tienen una vida 4til mas alto# %ue los concretos hidr'ulicos.
Hipótesis Descriptiva
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El costo y mantenimiento del concreto permeable es m's barato %ue el del concreto tradicional.
Hipótesis Descriptiva
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Variable: Concreto
Si la colocación del concreto permeable no se hace adecuadamente# el pavimento de concreto permeable presentara problemas $raves.
Hipótesis Causa-Efecto
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Variable: Concreto
Variables: conocer-problemas
El material %ue se utili!a en la preparación de la base para el concreto permeable es la misma %ue para la de un pavimento tradicional.
Hipótesis Descriptiva
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Variables: material
*odos los concretos permeables# est'n compuestos de de $ravas.
Hipótesis Descriptiva
Variable: Gravas
&6ETI=& ENER> (ar a conocer al lector los nuevos avances tecnoló$icos del concreto# en este caso el concreto permeable. Conociendo lo %ue es el concreto permeable# su colocación y costo del mismo# por mencionar al$unos. J así obtener un panorama $eneral de este tipo de concreto# determinando si es recomendable el uso de este material# adem's de %ue se esta siendo indispensable en las ciudades debido a la problem'tica de escases de a$ua %ue e/iste en ellas y mantener al medio ambiente.
&"'eti(os Particuares (enir el concreto permeable Mencionar la instalación en concreto permeable Conocer la preparación de la base y sub base para el concreto permeable Comentar las venta&as del concreto permeable Comentar las desventa&as del concreto permeable Mencionar por %ue se debe de utili!ar el concreto permeable Mencionar los lu$ares donde se puede utili!ar el concreto permeable +clarar si el costo del concreto permeable es alto o ba&o (escribir las características físicas del concreto permeable Conocer la resistencia a la compresión y e/ión del concreto permeable
PRE@NT? ¿Que es el concreto permeable? ¿Por ue utili!ar el concreto permeable? ¿Cu"les son las ventajas y #esventajas #el concreto permeable? ¿Como se instala el pavimento #e concreto permeable? ¿Cómo se prepara la base y la sub base para la colocación #el concreto permeable? ¿Cu"l es costo #el concreto permeable? ¿Como probar $inspección% el pavimento #e concreto pe rmeable? ¿Cómo #arle mantenimiento al concreto permeable? ¿Cu"les son los lu&ares #on#e se pue#e usar y aplicar el concreto?
@?TI:ICCI&N Cuando se habla de pavimentar en la actualidad lo primero %ue se piensa es en concreto asf'ltico o concreto hidr'ulico# pero esta investi$ación e/plicara %ue pavimentar tiene una nueva tendencia llamada Concreto Permea"e# aplicado en supercies especicas como estacionamientos# calles de traco li$ero# ban%uetas# 'reas peatonales# haciendo %ue el pavimento tradicional sea cosa del pasado. +sí la investi$ación tiene la nalidad de dar a conocer el concreto permeable# las venta&as# desventa&as# el costo# mantenimiento y propiedades físicas del concreto permeable# así como su colocación y otros aspectos importantes del concreto# para determinar si este tipo de concreto es recomendable y los lu$ares donde se pueden emplear. )or este motivo el traba&o fue reali!ado con n de informar al lector y de dar a conocer una e/plicación del tema.
CONTENIDO Capítulo I
Concreto Permeable
Capítulo II
Ventajas y Desventajas
Capítulo III
Características Físicas
Capítulo IV Instalación Capitulo V
Costo' (antenimiento y Pruebas
Capítulo I
Concreto Permeable
El concreto permeable ha e/istido desde hace 7:8 aGos# pero hasta hace >8 aGos %ue fue e/itosamente puesto en pr'ctica en varias aplicaciones en diversos estados de la republica me/icana# sus usos m's comunes son0 en 'reas cercanas a 'rboles# reducción de escurrimientos pluviales y aumentar la permeabilidad en ciertas 'reas.
AB@; E? E> C&NCRET& PERME6> E Es un concreto ue !ermite trar el a$ua de la lluvia y sus escurrimientos en ve! de diri$irlos a sus alrededores o usar un costoso drena&e pluvialO usualmente consta de un a$re$ado promedio de B=@ o 7=> de di'metro# cemento hidr'ulico y otros materiales cementantes# aditivos# y a$ua# formalmente N- contiene a$re$ados nos. El resultado son losas con un 7:9 D >:9 de porosidad %ue hace %ue pare!can paneles de palomitas a$lomeradas# tambi"n debido a su porosidad su peso oscila entre 7A88 a 7H88 $=mB y posee una fuer!a a la compresión de B: a >@8 $=cm> 5:88 a I888 psi6 se$4n su espesor# permitiendo una permeabilidad de 7>8 a >88 Lts = minuto = m>. @TI>ICIN
La utili!ación correcta del concreto permeable es lo$rar controlar la polución y mane&ar el a$ua de lluvia. (ebido a las re$ulaciones %ue limitan la fu$a del a$ua de lluvia# cada ve! resulta m's costoso para los propietarios desarrollar proyectos de bienes raíces# debido al tamaGo y el $asto %ue implican los sistemas de drena&e. El concreto )ermeable reduce la fu$a en 'reas pavimentadas# lo cual reduce la necesidad de la$unas separadas de retención de a$ua de lluvia y permite el uso de alcantarillas de menor capacidad. Esto permite a los propietarios desarrollar 'reas de mayor tamaGo a un costo menor. El concreto permeable tambi"n ltra de manera natural el a$ua de lluvia y reduce las car$as de polución %ue puedan entrar en los arroyos# la$unas y ríos. El concreto permeable funciona como una la$una de retención de a$ua de lluvia y permite %ue el a$ua de lluvia se inltre en la tierra sobre un 'rea mayor# facilitando la recar$a de los suministros de a$ua subterr'nea localmente. *odos estos benecios llevan a un uso m's efectivo de la tierra. El Concreto permeable puede de i$ual manera reducir el impacto del desarrollo en los 'rboles. Un pavimento de Concreto permeable permite la transferencia de a$ua y aire a los sistemas de raíces de&ando %ue los 'rboles ore!can incluso en las 'reas altamente desarrolladas.
@?&? F P>ICCI&NE? Con el Concreto permeable se pueden pavimentar supercies de uso vehicular y peatonal# en donde se re%uiera tener 'reas permeables permitiendo %ue el a$ua de lluvia se inltre libremente al subsuelo. -tra de las funciones %ue se obtienen utili!ando concreto permeable en pavimentos de uso vehicular y peatonal# es la de captar a trav"s de toda su supercie el a$ua pluvial para canali!arla a depósitos de almacenamiento y darle uso para diferentes servicios. Las aplicaciones del concreto permeable debido a sus características de resistencia a la compresión y e/ión son0
@sos a!icaciones t!icos incuen Rodamientos Vehiculares: Preas de estacionamiento 1ialidad Ciclo pistas Cocheras. Peatonal: E/planadas +ndadores 2an%uetas Otros: Contorno de +lbercas# 3uentes. Muros de contención en puentes
)atios# canchas de tenis Cubiertas laterales en piscinas Rutas de carros de $olf )isos para invernaderos Preas de ooló$icos y establos
76 )iso Estacionamiento
>6
>6 E/planada Estacionamiento
I6
Capítulo II
Ventajas y Desventajas
VENT!" Entre las venta&as %ue presenta el Concreto )ermeable es el de ser m's (UR+2LE %ue los pavimentos com4nmente usados como el asfalto. •
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Reduce 5a casi cero6 descar$as m'/imas del a$ua de lluvia de las 'reas pavimentadas. )or ser un pavimento con supercie 7889 permeable# aumenta el 'rea permeable en la construcción. )or ser un material 7889permeable reduce el drena&e pluvial al :89. )or utili!ar un sistema de bases con material p"treo no e/isten (E3-RM+C,-NES o 2+C;ES.
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)or ser un material poroso es +utodrenante y +utoventilado )or su función permeable en los pavimentos# no interrumpe el Ciclo ;idr'ulico del +$ua en las ciudades# permitiendo ,NJEC*+R a$ua pluvial a los mantos acuíferos. )or ser una estructura con el 7:9 al B89 de vacíos# no $enera islas de calor como el asfalto y el concreto hidr'ulico. Evita ENC;+RC+M,EN*-S y ayuda a evitar saturación en los drena&es en "poca de lluvias. (isminuye las distancias de frenado de los vehículos# especialmente en condiciones de lluvia# evita el +CU+)L+NE-. )or no retener a$ua en su supercie e/iste ba&a probabilidad de deslumbramiento por ree/ión de la lu! sobre película de a$ua supercial. (isminuye los $radientes t"rmicos y de humedad 5ree/ión mínima de la lu!6 +umenta la calidad de servicios para usuarios vehicular y peatonal# durante la lluvia# disminuyendo los ries$os de accidentes. +yuda a miti$ar inundaciones y al mismo tiempo incrementa la recar$a del a$ua subterr'nea y el crecimiento de 'rboles. +dem's# permite %ue el aire se inltre en el suelo# lo %ue lo hace pr'ctico para pavimentar ba&o la línea de $oteo de los 'rboles sin sofocarlos. Me&ora la calidad del a$ua de lluvia. Su supercie m's fría da como resultado fu$as de a$ua de lluvia m's fría# lo %ue benecia a las corrientes y la$os. Su supercie de color claro reduce los efectos de Qisla de calor así como los costos de iluminación debido a su mayor reectancia de la lu! en comparación con el asfalto# por lo tanto me&orando la se$uridad para los vehículos y los peatones. Se puede ele$ir el color del concreto para me&orar a4n m's la reectividad. Reduce el 'rea de tierra dedicada e/clusivamente a la administración de a$ua de lluvia. *ambi"n puede eliminar la necesidad de sistemas tradicionales de administración de a$uas de lluvia tales como estan%ues de retención y paulares. Se le puede considerar un tipo de estan%ue seco de retención. Un pavimento m's una sub?base adecuadamente diseGado retiene varios centímetros de a$uas de lluvia %ue lue$o pueden ser absorbidos en el suelo durante un período de horas. *ambi"n se le considera Qecoló$ico por%ue apoya el reciclado puesto %ue se fabrica usando subproductos de f'bricas y plantas de ener$ía# reduciendo así la necesidad de tierras de relleno. La vida de servicio se mide en d"cadas# pero cuando el nalmente lle$a# el concreto se puede triturar y
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reciclar como a$re$ado de alta calidad para cientos de aplicaciones. El concreto tambi"n es ecoló$ico puesto %ue se fabrica de materiales e/traídos y procesados localmente# y a diferencia del asfalto# no produce fu$a tó/ica. Los pavimentos de concreto permeable tienen un costo de ciclo de vida m's ba&o %ue las alternativas como el asfalto. +un%ue el costo inicial del pavimento permeable es li$eramente m's alto# debido a su durabilidad y resistencia superior# el costo del ciclo de vida es menor al del asfalto. Re%uiere de menos reparaciones %ue el asfalto# y en $eneral tiene un período de vida m's lar$o tambi"n. El atractivo est"tico puede aumentarse incluyendo color en el concreto. Se puede usar color para %ue el concreto armonice me&or con las características naturales del lu$ar# lo %ue lo hace visualmente menos intrusivo. +lternativamente# los colores contrastantes y brillantes pueden hacer %ue el concreto se resalte como contribución artística o para resaltar ciertas 'reas 5por e&emplo# espacio de estacionamiento para personas incapacitadas.6
Las raíces necesitan aire y agua. El concreto permeable permite el paso de ambos. Este estacionamiento permeable está ayudando a preservar más de 23 árboles de oliva a través del riego natural. Las copas de los árboles frondosos también dan sombra para proporcionar un enfriamiento natural.
#E"VENT!" Sin embar$o# los pavimentos permeables tambi"n pueden tener los si$uientes inconvenientes0 pueden tener re%uerimientos de manutención m's altos %ue los
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pavimentos re$ulares o el concreto# podrían ser menos efectivos en suprimir el crecimiento de hierbas y la $rava entre las &untas podría ser propensa a irse con el a$ua. El concreto permeable ha sido utili!ado en M"/ico# Estados Unidos # así como en +ustralia# Europa y en muchos escenarios olímpicos en y alrededor de 2ei&in$. Sin embar$o# un mayor conocimiento de los problemas ambientales ha dado una mayor importancia al concreto permeable como solución a la contaminación y la erosión del pavimento asociada con la fu$a de a$ua. .
Concreto permeable en un andador
Concreto permeable en un estacionamiento
Concreto !ermea"e utiiado en e !atio de una casa
Capítulo III Características )ísicas $%&' T(&N%&
Las características del concreto permeable es la de tener $ran contenido de vacíos en su estructura de composición del 7:9 al B89 %ue permite el paso del a$ua dentro del material sin perder sus características de resistencia a la compresión y e/ión. )or no utili!ar acero de refuer!o ni arena# su peso volum"trico es un >89 a >:9 m's li$ero %ue el concreto tradicional. El concreto permeable es resistente a los a$entes a$resivos contenidos en el a$ua# esto $racias a la función del aditivo %ue ase$ura la li$a de los a$re$ados. El índice de suras en el concreto ecoló$ico es de menos un >:9 debido a la ba&a retracción por el índice de vacíos contenidos en comparación a un concreto convencional.
%n)ormación T*cnica Resistencia a la Compresión Resistencia a la 3le/ión )eso 1olum"trico )ermeabilidad +bsorción Revenimiento
7@8 a B88 $ =cm> a los >@ días >: a :8 $ =cm> 7#A88 a 7#@88 $ =mB 788.89 >8.:9 de 8.8 cm. a 7.8 cm.
Cantidad de +$ua en 7m> Saturado
Espesor A cm. = 7B.T: lts Espesor @ cm. = [email protected] lts
No lo a)ectan a+entes externos como ;idrocarburos +lif'ticos +lcoholes ;idrocarburos +rom'ticos +ceites 1e$etales Solventes Clorados +ceites Minerales M,2 5 Metil ,sobutil Cetona 6 Resistente a los rayos ME 5 Metil Etil Cetona 6 Ultravioleta +cetato de Etilio Resistencia a la salinidad ,soforona Resistente a 'lcalis Ta"a 1. Pro!orciones t!icas de mecas !ara concreto !ermea"e -.+/m01 Material Pro,orción Materiales cementososV
>T8?I7:
+$re$ados de $ranulación na 5$rava o piedra chancada6
77H8?7I@8
)roporción <=cm
8.>:?8.BI 5con aditivos %uímicos6 8.BI?8.I8 5sin aditivos %uímicos6
Materiales cementosos
708.>7?8.>:
? )roporción de a$re$ado +$re$ado no0 )roporción de a$re$ado $ruesoW 3ibras de polipropileno 5opcional cuando no hay presencia de a$re$ado no6VV
8 a 707 8.79 por volumen o 6.H $=mB
VSe puede reempla!ar el cemento con apro/imadamente 78?B89 de ceni!a volante# >8? :89 de escoria de alto horno y :9 de humo de síliceO tambi"n se pueden usar aditivos %uímicos 5retardadores y estabili!adores de hidratación6# a dosis recomendadas por el fabricante. WLa adición de a$re$ado no disminuir' la porosidad e incrementar' la resistenciaO con frecuencia se usa a$re$ado de 78?>8 mm de tamaGo. VV Las bras pueden ser 7B?7H mm o :8 mm de lar$o.
&O2OR El Concreto permeable se fabrica con piedra andesita# basalto besicular# cali!a y otros a$re$ados con $ranulometría controlada de B=@ a B=IO de&ando una supercie en color natural# uniforme y con te/tura. En caso de re%uerirse color# se$4n la demanda del proyecto al Concreto permeable se le da color mediante un Sistema de ,mpre$nación con )inturas. El concreto permeable tiende a ser m's oscuro %ue otros tipos de concreto debido a la ba&a proporción <=cm en la me!cla. Cuando se usa ceni!a volante o escoria de alto horno# ello oscurece el concreto. Con frecuencia se usa pi$mentos de ó/ido de hierro para el amplio espectro de tonos tierraO otros ó/idos minerales se usan para crear tonos de verde# amarillo y a!ul. No se deben usar pi$mentos ne$ros est'ndares de carbón debido a %ue potencialmente pueden li/iviar del concreto e/puesto a ciclos h4medos y secos. Los colores lí%uidos %ui!'s sean m's conables puesto %ue se pueden dispersar m's r'pidamente en me!clas secas. El a$ua contenida en los colores lí%uidos y cual%uier a$ua a$re$ada por el sistema autom'tico de dosicación debe substraerse de la cantidad de a$ua de me!cla a$re$ada al concreto.
ca"ados El concreto permeable tiene una $ran variedad de acabados y te/turas de $ranulometría controlada# se pueden fabricar con los materiales p"treos decorativos de la re$ión como son0 $rava silica# piedra de río# m'rmol y otros obteniendo así acabados naturales.
Ti!os de Coores8
C-F(87
C-FX87
C-FX8>
C-F*87
C-F187
C-F*8>
N+*F(ES1
C-FN87
C-NFN+*
S,LF(ESLF87 S,LF(ESL
C-FN+*FXR
TEGT@R F PTRN El concreto permeable tiene una te/tura 'spera y abierta %ue se ha comparado a las tortas de arro!. El color puede ser m's pronunciado debido a %ue la te/tura 'spera reduce el brillo asociado con el pavimento de concreto convencional. El tamaGo y la forma 5redonda o an$ular6 del a$re$ado $rueso en la me!cla son variables si$nicativas de diseGo visual 5Chusid y )aris# >88A.6
@NT? La ba&a proporción de <=cm usada en el concreto permeable reduce el potencial de a$rietamiento por enco$imiento. Esto permite %ue las &untas est"n espaciadas a mayores distancias %ue en el pavimento convencional o %ue se eliminen todas. +C, :>>.7?8@ recomienda %ue el espacio entre &untas de contracción no e/ceda los A m# y %ue la profundidad de la &unta deba ser de 7=I a 7=B del $rosor del pavimento 5con un ancho de &unta mínimo para el corte con sierra de B mm.6 En lu$ar de cortarlas con sierra# las &untas en el concreto permeable son cinceladas con una herramienta de &untas. Las &untas cortadas en concreto permeable curado tienden a desmoronarse. Si el pavimento permeable est' conti$uo a pavimento convencional# las &untas en los dos
materiales deben alinearse para reducir el potencial de a$rietamiento ree/ivo de un panel al otro.
C@RD& (ebido a su ba&a proporción de <=cm y su $ran 'rea de supercie e/puesta# el concreto permeable re%uiere t"cnicas de curado a$resivas. +C, :>>.7?8@ recomienda lo si$uiente0 El curado del concreto permeable se debe iniciar dentro de los >8 minutos despu"s de su colocación 5se puede hacer mediante vapori!ación con a$ua y lue$o cubri"ndolo con una ho&a de polietileno con $rosor mínimo de 8.7: mm.6 Este corto período de tiempo limita la cantidad de traba&o de acabado %ue se puede hacer# aun%ue al$unos tipos de sello se pueden hacer despu"s %ue se ha colocado la ho&a. *odos los bordes e/puestos del pavimento se deben cubrir con ho&as de polietileno. El material de cubierta del curado debe ase$urarse sin el uso de tierra. El pl'stico debe %uedarse en su lu$ar por lo menos siete días.
Capítulo IV
Instalación
Consideraciones de dise8 cm 5AF @6# los niveles m'/imos de tensión se encuentra en los e/tremos de la losa donde se deber' tener una sección mayor. E9isten cuatro eementos ca(es !ara e /9ito de una su!ercie de !a(imento !ermea"e )reparación de los cimientos0 el cimiento debe ser uniforme y estar adecuadamente CompactadaO +$ua de me!cla del concreto0 el concreto debe tener la cantidad correcta de a$uaO Compactación=acabado del concreto0 el concreto debe compactarse y acabarse sin esfuer!o e/cesivoO y Curado suciente0 el curado debe reali!arse en una manera oportuna y para la suciente duración.
?I?TEM? C&N?TR@CTI=&?
BASE O ESTRUCTURA PERMEABLES
DE
SUSTENTACION
PARA
CONCRETOS
La base es la estructura de sustentación del Concreto )ermeable hecho con +ditivo Ecocreto# puede dividirse en dos secciones# esto es# de acuerdo al uso de cada pavimento. En el caso de usos de rodamientos como en calles# estacionamientos u obras de mucho tr'co ser' necesario aplicar una subFbase y una base. En casos en donde el terreno es inestable se colocan Xeote/tiles noFte&idos y Xeomallas. )ara los casos de uso peatonal como andadores# solamente se aplicar' una base# en al$unos casos Xeote/tiles noF te&idos. La subFbase se reali!a con a$re$ados p"treos en di'metros mayores# de > a A los cuales se colocan directamente sobre el terreno compactado. El peralte de la subbase depende de las car$as por recibir. Se acomodar' por medios mec'nicos hasta lle$ar a un $rado de acomodo del balastre tal# %ue al pasar el rodillo no de&e marcado un diferencial de nivel en las 'reas de reacomodo. La base es la capa de $rava de Y y ser' de : cm. de espesor se acomodar' por medios mec'nicos# sobre esta base se colocar' el Concreto permeable por lo %ue debe de estar perfectamente nivelada y anada.
*anto la base como la subFbase se deber'n vibro compactar para evitar reacomodos posteriores del material. Es importante reiterar %ue ambas deben de estar libres de cual%uier material no. Es importante mencionar %ue toda la estructura del sistema deber' de estar connada con $uarniciones u otros elementos %ue la conten$an. PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE BASES TIPO EN VIALIDAD: 1. Abrir
caja
de
47
cm.,
para
recibir
las
sub-base
y
base.
2. Se rodará sobre la superficie expuesta un rodillo liso, buscando dejar que la subrasante tena un rado de compactaci!n uniforme, no es necesario mejorar el terreno natural.
". Se colocará sobre la superficie una capa de #$%&$'&() *%-&$+(%, (A/( 0impide la contaminaci!n de los areados seleccionados, con el suelo natural. $l traslape será de 4 cm. $n ambos sentidos en donde se requiera juntas.
4. Sobre la subrasante se exca3arán poos de absorci!n de 1.5 m" 1. x 1. x 1.5 m y se rellenarán con balastre de "6 a 6 sin finos, se ubicará un poo por cada 2 m2 de superficie.
5. Se extenderá una primera capa de material p8treo de balastre de "6 a 6 sin finos, de " cm. de peralte, se ni3elará con respecto a ni3eles de proyecto.
. 9na 3e colocada la sub-base de balastre y ni3elada lo mejor posible, se rodará un rodillo liso, primero en :estático6 y posteriormente :con 3ibro6 para permitir el acomodo adecuado de los materiales p8treos.
7. Se extenderá una seunda capa de material p8treo de ra3a de ;6 sin finos, se ni3elará y afinará lo mejor posible ya que sobre la base de ra3a se colocará el
>. 9na 3e colocada la base de ra3a de ;6 y perfectamente ni3elada y afinada, se rodará un rodillo liso, primero en :estático6 y posteriormente :con 3ibro6 para permitir el acomodo adecuado de los materiales p8treos. $l rado de acomodo se dará en el momento en que el rodillo no deje =uella de su orilla o canto sobre la superficie rodante.
?. 9na 3e acomodada la base de ra3a de ;6 y perfectamente ni3elada y afinada se procederá a realiar los trabajos de colocaci!n del
Observaciones:
1. Si al abrir caja existen 3ados, 8stos se rellenarán con material p8treo, no con material fino. 2. )os materiales p8treos por usar deberán de estar libres de finos. ". )os elementos de sub-base, base y carpeta de $cocreto deberán de estar confinados con uarniciones perimetrales. 4. $l equipo id!neo para estos trabajos será una retroexca3adora y un rodillo.
PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE BASE PARA USO PEATONAL: 1. Abrir
caja
de
1
cm.,
para
recibir
la
base.
2. Se rodará sobre la superficie expuesta un Dlaca EacFer 155 A, buscando dejar que la subrasante tena un rado de compactaci!n uniforme.
". Sobre la subrasante se exca3arán poos de absorci!n de 1 m" 01. x 1. x 1, m y se rellenarán con balastre de "6 a 6 sin finos, se ubicará un poo por cada 1 m2 de superficie.
4. Se extenderá una capa de material p8treo de ra3a de ;6 sin finos, se ni3elará y afinará lo mejor posible ya que sobre la base de ra3a se colocará el
5. 9na 3e colocada la base de ra3a de ;6 y perfectamente ni3elada y afinada, se rodará una Dlaca EacFer 155 A, para permitir el acomodo adecuado de los materiales p8treos. $l rado de acomodo se dará en el momento en que la Dlaca EacFer 155 A, no deje =uella de su orilla o canto sobre la superficie rodante.
. 9na 3e acomodada la base de ra3a de ;6 y perfectamente ni3elada y afinada se procederá a realiar los trabajos de colocaci!n del
Capa de concreto poroso 5su $rosor lo determina el diseGo6 Z Reservorio de piedra Z 3iltro $rueso 5conforme lo re%uiera la condición del suelo Z 3iltro de tela o $eote/til Z Suelo inalterado
Observaciones:
1. Si al abrir caja existen 3ados, estos se rellenarán con material p8treo, no con material fino. 2. )os materiales p8treos por usar deberán de estar libres de finos. ". )os elementos de base y carpeta del concreto permeable deberán de estar confinados con uarniciones perimetrales. 4.
PROCEDIMIENTO PARA LA COLOCACIÓN DEL CONCRETO PERMEABLE
A Dreparaci!n de la base con materiales p8treos
H
C6 Colocación e instalación de concreto permeable
Capitulo V
Costo' mantenimiento y pruebas
C&?T&
El costo de los materiales y la colocación en $eneral de los pavimentos de concreto permeables varía considerablemente por re$ión. Sin embar$o# en lu$ares donde la e/periencia y el suministro son limitados los materiales y su colocación pueden costar entre B8 a :8 por ciento m's. La coloración inte$ral $eneralmente a$re$a costo e/tra# dependiendo de la intensidad del color. Sin embar$o# el costo e/tra del pavimento permeable con frecuencia se recupera en su totalidad o en parte mediante ahorros en otros aspectos del proyecto a trav"s de la eliminación de otras estructuras de control de fu$a. En al$unos proyectos# el terreno e/tra disponible por la eliminación de un estan%ue de retención puede resultar en una $anancia neta si$nicativa. +dem's tiene ba&os costos de ciclo de vida en comparación con los pavimentos de asfalto. + lar$o pla!o# se incurre en un costo pe%ueGo pero continuo de mantenimiento para el aspirado o el lavado a chorro del pavimento entre dos a cuatro veces por aGo para prevenir la obstrucción de los vacíos. En al$unos lu$ares# tambi"n puede haber ahorro continuo debido al uso reducido del sistema local de alcantarillado
Bene3cios
económicos
En $eneral# los costos iniciales de pavimentos de concreto permeable son m's altos %ue los de hormi$ón convencional o asfalto. Sin embar$o# los costos totales pueden ser notablemente inferiores. El material en sí es sólo un poco m's caro# pero la costumbre de instalar concreto permeable m's $rueso %ue el concreto normal. La ra!ón es %ue sabemos %ue el a$ua va a pasar y saturar el subsuelo por deba&o. +sí %ue se tiene %ue desenar para una subFbase m's d"bil. Con un estacionamiento permeable# %ue puede ir de A pul$adas de espesor frente a I pul$adas de hormi$ón convencional. Cuando se compara la instalación y los costes $lobales del ciclo de vida# el concreto permeable es el claro $anador. No se tiene %ue mirar a los costos por metro cuadrado. Se tiene %ue mirar a los costos del sistema $lobal. )ara los propietarios de un pavimento de concreto permeable# el concreto permeable es un producto sostenible %ue realmente les ahorra dinero. *ermina siendo m's barato %ue un concreto convencional. Entre las ra!ones por las cuales se puede considerar económico est'n0
Menores costos de instalación La instalación de bordillos tradicionales# canales# tomas de drena&e de pluviales# tuberías y tan%ues de retención puede costar dos o tres veces m's de estrate$ias de ba&o impacto para el mane&o de la escorrentía del a$ua# tales como el concreto permeable. Los proyectos %ue utili!an el concreto permeable normalmente no
necesitan alcantarillado# lo %ue elimina el costo de la instalación de tuberías subterr'neas y drena&es pluviales.
Permite el uso de sistemas de alcantarillado existentes El concreto permeable tambi"n puede reducir la necesidad de los municipios para aumentar el tamaGo de los sistemas de drena&e pluvial para dar cabida a nuevos desarrollos residenciales y comerciales. Mayor utilización de la tierra (ebido a %ue el concreto permeable se dobla como un sistema de $estión de a$uas pluviales# no hay necesidad de comprar m's tierras para la instalación de $randes estan%ues de retención y otro tipo de retención de a$ua y sistemas de ltrado. Eso si$nica %ue los desarrolladores y los propietarios pueden utili!ar las tierras de manera m's eciente y ma/imi!ar el retorno de su inversión.
Baja los costos de ciclo de vida El concreto permeable es un material de pavimentación sostenible# con una esperan!a de vida i$ual a la del hormi$ón normal. La mayoría de las 'reas de construcción de concreto permeable# cuando est"n construidos# tendr' una duración de >8 a I8 aGos.
MNTENIMIENT&
)ara %ue el concreto permeable funcione adecuadamente# la estructura de vacío debe permanecer sin obstrucciones. Las condiciones %ue pueden llevar a obstrucción deben anticiparse y evitarse. )or e&emplo# el pavimento permeable debería estar m's alto %ue el suelo circundante para evitar %ue tierra sea llevada hacia el pavimento. Con el tiempo# los poros del concreto permeable pueden llenarse con sedimento y otras materias particulares. Escombros de los 'rboles tambi"n pueden obstruir los vacíos. Esto puede afectar la apariencia# especialmente si el relleno es profundo en al$unas porciones de la lo!a %ue en otras. El aspirado periódico o el lavado a chorro restaurar'n la apariencia del pavimento y ase$urar' su continua habilidad de drenar.
PR@E6? F E?PECI:ICCI&NE?
La aceptación del concreto permeable no se basa en su resistencia. Lo m's importante para el "/ito de un pavimento permeable es su contenido de vacío. Las pruebas de asentamiento y contenido de aire para el concreto convencional no son aplicables para este tipo de me!cla de concreto sin nos. Un punto aun m's importante para el "/ito de un pavimento permeable es el contenido de vacío. La aceptación esta típicamente basada en la densidad 5peso unitario6 es el 4nico campo de prueba re%uerido para el concreto permeable fresco. Una tolerancia aceptable de es de m's o menos : lb=cu.ft. 5@8 $= mB6 de la densidad de diseGo. Esto debe ser vericado a trav"s de mediciones de campo. La densidad fresca 5pero unitario6 del Concreto permeable se mide utili!ando el m"todo Q&i$$in$ descrito en la norma +S*M C >H. Las pruebas de caída y contenido de aire no se aplican al concreto permeable. Si el pavimento de concreto permeable es un elemento del plan de $erencia del a$ua de lluvia# el diseGador debe ase$urarse %ue este funcione correctamente a trav"s de una observación visual de las características de drena&e# antes de abrir la instalación. ;an sur$ido
