01 conc perm - carlos aire

8/13/2019 01 Conc Perm - Carlos Aire

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24 OCTUBRE 2009LIMA PER

CONCRETO PERMEABLESus Propiedades y Aplicaciones

CARLOS AIRE

25 AOS DEL ACI CAPTULO PERUANO
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CONCRETO PERMEABLE

Definicin

QUE ES EL CONCRETO PERMEABLE
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CONCRETO PERMEABLE

Que es el concreto permeable?

Concreto con alto grado de porosidad

Asentamiento Cero

Cemento Portland(Materiales Suplementarios)Agregado GruesoAgregado fino (opcional)AguaAditivos

Diseado para dejar pasar el aguaPrincipal uso como material de drenaje

Permeable Concrete - Perv ious Concrete - Porous Concrete - No-Fines Concrete - Gap-Graded Concrete - Enhanced Poros i ty Concrete - Percolat ing Concrete

BASF

APWA-www.svrdesign.com

Delatte-CSU

ACI522R-06 on Pervious ConcreteA zero-slump, open-graded material consisting of portland cement, coarse aggregate, little or no fine aggregate,aggregate, admixtures, and water. The combination of these ingredients will produce a hardened material withconnected pores, ranging in size from 0.08 to 0.32 pulg. (2 a 8 mm), that allow water to pass through easily. Thevoid content can range from 18 to 35 % with typical compressive strength of 400 to 4000psi (8 to 2.8 MPa). Thedrainage rate of pervious concrete pavement will vary with aggregate size and density of the mixture, but will

generally fall into the range of 2 to 18 gal./min/ft2(81 ti 730 L/min/m2).
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CONCRETO PERMEABLE

Antecedentes - Historia

* 18522 casas y 1 dique en el Reino Unido

* 192350 casas de dos pisos en Escocia

* 19301942901 casas en Escocia

* Despus de la 2 Guerra MundialToda Europa

* 1950Residencias de 5 pisos en Escocia

* 1951Investigaciones en USA* 1960scasas en Canad

ActualmenteEn variadas aplicaciones a nivel mundial

+No-Fines Concrete I ts propert ies and App licat ions, ACI Journal/November 1976Ozinga


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CONCRETO PERMEABLE

Aplicaciones

reas de estacionamientos

Caminos de acceso-entrada

Aceras-veredas

Senderos (andadores)

Vialidades de trnsito ligero

Ozinga

Ozinga

Ozinga Ozinga

www.vma-engineers.comwww.alconcrete.org/concrete_products.aspx

www.rmc-foundat ion.org/


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CONCRETO PERMEABLE

Aplicaciones

Acotamiento (Berma)

Pendiente para lluvias

Cunetas

Control de erosin

Proteccin de pendientes

Control de riego

Ozinga

Ozinga

Buffenbarger

Ozinga

secement.org/PDFs/CT032Pervious.pdf


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Beneficios

Beneficios MedioambientalesBuen manejo de las aguas de lluviaEcosistemas del rea de estacionamientoDisminuye el efecto del calor de islaMayor albedo

Beneficios EconmicosAlternativa a mtodos costosos de manejo deaguas de lluvia

Mejor uso del suelo

Beneficios EstructuralesSuperficie con textura expuesta mejora la traccinEstructura de vacos proporciona seguridadEs resistente y durable

CONCRETO PERMEABLE

PCA-


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CONCRETO PERMEABLE

Materiales

MATERIALES


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PROPORCIONAMIENTO DE MEZCLA

Materiales

Concreto

Permeable

Concreto

Convencional


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Materiales

CEMENTOCemento ASTM C150Cemento CompuestoASTM C595, C1157

AGREGADO GRUESONo. 8 3/8 a No. 8

9.5 a 2.36 mmNo. 7 a No. 4

12.5 a 4.75 mmNo. 67 a No. 4

19.0 a 4.75 mm

AGUAACI 301

ADITIVOSASTM C494Reductor de aguaControlar HidratacinModificador de Viscosidad

Materiales CementantesSuplementarios:Ceniza Volante ASTM C618Humo de Slice ASTM C1240Escoria de Alto Horno ASTMC989

AGREGADO FINOPOCO O NADA


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Rangos Tpicos de Proporcionamiento

Cementante, kg/m3

Caracterstica Rango

Agregado grueso, kg/m3

Relacin agua/cemento (en peso)

Relacin agregado grueso/cemento (en peso)

Relacin agregados fino/grueso (en peso)

270 - 415

1,190 - 1,480

0.35 - 0.45

4 a 4.5:1

0 a 1:1

CONCRETO PERMEABLE


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CONCRETO PERMEABLE

Propiedades Tpicas

Asentamiento, mm

Peso unitario, kg/m3

Tiempo de fraguado, hora

Porosidad, % (en volumen)

Permeabilidad, cm/seg (lt/m2/min)

0 - 20

1,600 - 2,000

1

15 - 25

0.20 - 0.54 (120 - 320)

Propiedad Rango

Resistencia a compresin, MPa

Resistencia a flexin, MPa

Contraccin

3.5 - 28

1.0 - 3.8

200 10-6


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Concreto Convencional vs Concreto Permeable

PROPORCIONAMIENTO


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Concreto Convencional vs Concreto Permeable

Standard Practice for Selecting Proportions forNormal, Heavyweight, and Mass Concrete (ACI 211.1-91)

(Reapproved 2002)Reported by ACI Committee 211

Guide for Selection ProportionsFor No-Slump Concrete

(ACI 211.3R-02)Reported by ACI Committee 211

APPENDIX 6 PERVIOUS CONCRETE MIXTURE PROPORTIONING


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Concreto Convencional

ACI 211.1 Seleccin del Agua de Mezclado


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10

15

20

25

30

35

40

45

0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85

Resisten

ciaacompresina28das,

MPa

Relacin agua/cemento, en peso

Con aire incorporado

Sin aire incorporado

ACI 211.1 a/c vs Resistencia a Compresin
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ACI 211.1 Agregado Grueso


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ACI 211.1 Agregado Fino

Calcular la Arena por:

Volmenes Absolutos

Convertir a Pesos

1 metro cbico

MEZCLAS

DE PRUEBA


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ACI 211.1 Proporcionamiento de Mezcla de Concreto

Trabajable

Resistencia

Durable


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Concreto Permeable

ACI 211.3R Proporcionamiento de Mezcla Concreto Permeable

Diseo de MezclasNo es por a/c

Contenido de VacosVelocidad de filtracinCapacidad de AlmacenamientoResistencia, durabilidad

Volumen de PastaAdherencia entre partculas de agregado

Trabajabilidad suficiente

Proporcionamiento por Volumen Absoluto (1 m3)


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Concreto Permeable

ACI 211.3R Criterios para el Proporcionamiento

ASTM C 33

No. 8

No. 7

No. 67

3/8 a No. 8

a No. 4

a No. 4

9.5 a 2.36 mm

12.5 a 4.75 mm

19.0 a 4.75 mm

No. 67

Relacin agua/cemento

0.350.45

24 MPa (245 kg/cm2)

NAA; NATIONAL AGGREGA TES ASSOCIATION

NRMCA: NATIONAL READY MIXED CONCRETE ASSOCIATION


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Concreto Permeable

ACI 211.3R Volumen de Pasta para un Contenido de Vacos

Vp

GRAVA

1 m3 = Vpasta + Vgrava + Vvacos

Vpasta = Vcemento + Vagua

Vpasta =C

3.15 x 1000+ A

1 x 1000

Vpasta =C

3.15 x 1000+ (A/C)/C

1 x 1000

CEMENTO

AGUA

GRAVA - PVSC

Vv

MEZCLAS

DE PRUEBA


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Concreto Permeable

El Control de la Humedad es CRTICO

Buena Humedad

Buena Adherencia entre Agregados

Buena Compactacin

Poco o Nada de Bolas

Nada de Grandes Agujeros

Nada de reas Selladas

Vacos Uniformes-Consistentes

Buena Apariencia

BUENASUPERFI

CIE

Demasiado Seco - Muy Poca Agua CorrectoAgua Adecuada

Demasiado HmedoMucha Agua


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Concreto Permeable

Demasiado CementoDemasiada Agua Demasiada Pasta Superficie PobreNO ES PERMEABLE

Ozinga



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Concreto Permeable

No Pasta entre AgregadosNo Pasta en Superficie Superficie PobreNO ES PERMEABLEMezcla Seca

Ozinga



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Concreto Permeable

Pobre Compactacin Superficie PobreNO ES PERMEABLEPobre MezcladoOzinga



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Concreto Permeable

Seguridad:Buena Friccin Hmedo o SecoBrillante y FrescoNo CharcosNo Hidroplaneo

Buena Superficie:Circulacin de VehculosCaminarPaseos en Bicicleta

Andar en Patinetas

Ozinga

El Control de la Humedad es CRTICOTEXTURA FINAL ADECUADA


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CONCRETO PERMEABLE

Normas ASTM

MTODOS DE PRUEBA


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MTODOS DE PRUEBA

ASTM Concreto Convencional

Pruebas de Laboratorio y CampoMuestreo(C172)Consistencia(C138)Contenido de Aire(C231, C138, C173)Densidad (Peso Unitario)(C138)Moldeado(C31, C192)Compactacin(C31, C192)

Pruebas del Concreto EndurecidoResistencia a Compresin(C39)Resistencia a Flexin(C78)Resistencia a Tensin(C496)Mdulo Elstico(C469)Permeabilidad
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MTODOS DE PRUEBA

Nuevos Mtodos

ASTM C09.49 Concrete and Concrete AggregatesPERVIOUS CONCRETE

Densidad del Concreto en Estado Fresco

Densidad y Porosidad del Concreto en Estado Endurecido

Permeabilidad en Campo (Velocidad de Infiltracin)

Resistencia a Compresin

Resistencia a Flexin

Durabilidad de la Superficie


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MTODOS DE PRUEBA

ASTM C 1688 2008 (OCTUBRE)

ASTM C1688STANDARD TEST METHOD FOR DENSITY ANDVOID CONTENT OF FRESHLY MIXED PERVIOUS CONCRETE

Recipiente de 7 lt

Martillo de Compactacin delProctor Standard (ASTM D698)

Llenado en dos capas

Cada capa compactada con 20 Golpes

Muestreo ASTM C172

Offenberg-aci spring 2009

MTODOS DE PRUEBA


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MTODOS DE PRUEBA

ASTM - Mtodos Alternativos

ASTM TESTING FRESH DENSITY

ASTM C138Procedimiento de Varillado(Rodding Procedure)

ASTM C29Procedimiento de Asentado

(Jigging Procedure )

MTODOS DE PRUEBA


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MTODOS DE PRUEBA

ASTM - Mtodos Alternativos

ASTM DENSIDAD, POROSIDAD Y ESPESOR

ASTM C42Obtaining and Testing Drilled Cores

and sawed Beams of Concrete

Offenberg-aci spring 2009

www.waterbucket.ca/rm/sites/wbcrm/documents/media/92.pdf

www.waterbucket.ca/rm/sites/wbcrm/documents/media/92.pdf

MTODOS DE PRUEBA
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MTODOS DE PRUEBA

ASTM C 1709 2009 - (OCTUBRE 2)

ASTM 1701M-09STANDARD TEST METHOD FORINFILTRATION RATE OF IN PLACE PERVIOUS CONCRETE

EN LABORATORIO

ACI522R-06

Concrete Magazine Constru ct ion

Characterist ics of PorousConcrete -Mdewoo lkar - Jan09

ASTM Approves New Pervious Concrete TestStandard

A newASTMtest standard ASTM C1701/C1701M

09 Standard Test Method for Infiltration Rate of In

Place Pervious Concrete has been finalized.

.This is the second ASTM test method to be

standardized. .. In addit ion, the

subcommittee is working on test methods on

hardened density, strength and surface durability.

Copies of the standard are available beginningOctober 2 via ASTMs Web site at

http://www.astm.org/Standards/C1701.htm.

MTODOS DE PRUEBA
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MTODOS DE PRUEBA

ASTMRESISTENCIA A COMPRESINDesarrollar el tipo de prueba a compresin, las tcnicas de consolidacin, materialde cabeceo y seleccin del tamao adecuado del cilindro.

ASTMRESISTENCIA A FLEXIN

La nueva prueba no debe diferir radicalmente del mtodo existente.La direccin de carga debe corresponder con la direccin de colocacin.La nueva prueba a desarrollar debe ser para mezclas de baja densidad y altapermeabilidad.Dos versiones de prueba, una de seccin simple para el concreto permeable y unaseccin ms compleja para el concreto permeable reforzado con fibra.

Seleccionar la longitud del claro a usar, el ancho de la placa que distribuye la carga,y evaluar el post-agrietamiento en caso de concreto permeable reforzado con fibras.

ASTMDENSIDAD Y POROSIDAD EN ESTADO ENDURECIDO

C09.49 Pervious Concrete - ASTM Nuevos Mtodos

CONCRETO PERMEABLE


36/61

CONCRETO PERMEABLE

Diseo

DISEO

CONCRETO PERMEABLE


37/61

CONCRETO PERMEABLE

Seccin Tpica

Concreto permeableEspesor: por diseo

Reservorio de piedra(Grava 1 a 3)

Filtro grueso (Grava )Filtro de tela

Suelo inalterado (Tipo A)

100200 mm(4 - 8)

600900 mm(24 36)

2550 mm(1 2)

Filtracin 13 mm/hr

emin: 4 Peatonesemin: 5 Autos

emin: 6 Camionetasemin: 8 Camiones

CONCRETO PERMEABLE


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CONCRETO PERMEABLE

Diseo del Pavimento - Bases

Diseo Hidrulico

Diseo Estructural

Elegir la de mayor espesor

Otras consideraciones

Evitar instalar en reas de trfico pesadoPendientes planas o suaves (menos de 5%)

Filtro de tela colocarse bajo y a los lados del reservorio de piedraUsar un solo tamao en el reservorio de piedra

Diseo eficiente:Buen manejo del aguaSoportar la carga de trfico

Secuencia Tpica de Diseo Verificar el suelo Diseo hidrolgicoDiseo estructural

CONCRETO PERMEABLE


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CONCRETO PERMEABLE

Diseo Hidrolgico Consideraciones

Precipitacin

Infiltracin

Goo gle: Imgen es: storm water

Precipitacin

Recarga alnivel fretico Zona de suelo

Nivel fretico

Zona saturadabajo el nivel fretico

Agua subterrnea

Zonasinsaturar

Zona de capilaridad

Volumen, distribucinTasa de infiltracin del sueloPerodo de retorno (2 y 10 aos)

Cantidad de precipitacinque pueda penetrar al suelo

Tipo de sueloHumedadNivel fretico

Google: Imgenes: water table groun d water (adaptado)

NRMCA-PCA

Alta (Suelo arenoso)

Velocidad de infiltracin (suelo)

Intermedio (Arcilla, l imo)

Bajo (Arcillas, franco arcilloso)

mm/hr

13 25

0.3 3

3 13

Velocidad de infiltracin

PCA-NRMCA

CONCRETO PERMEABLE


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CONCRETO PERMEABLE

Diseo Hidrolgico - Consideraciones

Capacidad de almacenamiento Pendientes Reduccin de la capacidad de almacenamiento

Zona de almacenamiento

Concreto Permeable

Reservorio permeable

Filtro de tela

Suelo

Espesor de pavimento = 10 cmPorosidad = 15%

Almacenamiento

15% x 10 cm = 1.5 cm

40% x 15 cm = 6.0 cm

Total = 7.5 cm

Capa permeable = 15 cm

Porosidad = 40%

PCA-NRMCA

rea de pavimento: 1000 m2

Volumen Almacenado: 75 m3

Espesor de pavimento (e) = 15 cmLongitud (L) = 30 m

% Volumen

% Vol = 15/(2x 0.01 x 30)

Pendiente (p) = 1%

% Vol = e / (2 p L)

% Volumen = 25%Terrazas escalonadas

Presa de detencin

Soluciones

CONCRETO PERMEABLE


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CONCRETO PERMEABLE

Diseo Estructural Procedimientos de diseo

Guide for Construction of Concrete Pavements and

Concrete Bases

Reported by ACI Committee 325

ACI 325.9R-91

Guide for the Design and ConstructionOf Concrete Parking Lots


ACI 330R-08

Guide for Design of Jointed Concrete PavementsFor Streets and Local Roads


ACI 325.12R-02

Pervious Concrete


ACI 522R-06

Resistencia a flexin mnima: 3.4 MPa

No es un documento de diseo

Captulo 6AASHTOPCA

Resistencia a flexin mnima: 3.4 MPa

PCA-NRMCA

PCA-NRMCA

PCA-NRMCA

CONCRETO PERMEABLE


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CONCRETO PERMEABLE

Diseo Estructural - Consideraciones

PCA-actualizado

Delatte

Delatte


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CONCRETO PERMEABLE
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CONCRETO PERMEABLE

Proceso constructivo Preparacin Colocacin - Enrasado -

CONCRETO PERMEABLE
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CONCRETO PERMEABLE

Proceso constructivo Compactacin - Junta - Curado

CONCRETO PERMEABLE


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CONCRETO PERMEABLE

Proceso constructivo Control de calidad

CONCRETO PERMEABLE


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CONCRETO PERMEABLE

Mantenimiento

MANTENIMIENTO

CONCRETO PERMEABLE


48/61

CONCRETO PERMEABLE

Mantenimiento

En caso de obstrucciones

Es posible restablecer la permeabilidad

La LimpiezaLavado a Presin o con Aspirado

Equipo de Limpieza Convencionalwww.concreteresotces.net

Limpieza Hidrulicacon BoquillaBueno para superficies

Limpieza hidrulicaBueno para Musgos

Limpieza conAgua a Presin

CONCRETO PERMEABLE


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CO C O

Precauciones en su uso

EL XITO HIDROLGICOY ESTRUCTURAL

Depender de la adecuada seleccin delos materiales, el diseo, la instalacin

y su mantenimiento, o mal uso

LAS FALLASDEGRADACIN ESTRUCTURAL

Y OBSTRUCCIN

Descuido de alguno de estos pasosBasf

Basf

OffenbergOffenberg

INVESTIGACIN EXPERIMENTAL


50/61

Alcance


INVESTIGACIN EXPERIMENTALNormas ASTM


51/61

Alcance

C 78C 469 C 496C 39


INVESTIGACIN EXPERIMENTALNormas ASTM


52/61

Alcance




53/61

Alcance

2 Tamaos de AgregadoNo. 8 (3/8-9.5 mm) y No. 67 (3/4-19.0 mm)

1 Tipo de CementoCPC, Densidad 3.15

Con 1 AditivoAgente Viscoso

2 Contenido de Vacos

15% y 20%

Propiedades en Estado EndurecidoResistencia a Compresin, Mdulo de Elasticidad, Resistencia a Tensin porCompresin Diametral, Resistencia a Flexin en Vigas, y PERMEABILIDAD



54/61

Proporcionamiento por m3

Cemento(kg)

Agua(kg)

Grava(kg)

Arena(kg)

Aditivo(ml)

M1 3/8" 15% 350 122 1393

M2 3/8" 20% 5% 320 112 1259 68

M3 3/4" 15% 10% 350 122 1274 144

M4 3/4" 20% 10% 350 122 1171 133

M5 3/4" 20% 10% viscoso 350 122 1171 133 1837

Mezcla

TMA

%V

aco

%A

rena

Aditivo/

Agente

Proporcionamiento/m3

a/c : 0.35Agregado/cemento 4



55/61

Propiedades en Estado Fresco

3/8-Vacos 15%

P. U. Peso Unitario

ID

M1

M2

M3

M4

M5

P. U.Kg/m3

1918

1850

1970

1926

1921

Prueba

Asentamiento

3/8-Vacos 20%-Arena 5%



3/4-Vacos 20%-Arena 10% + Agente Viscoso

Caractersticas de la mezcla

Peso Unitario

Propiedades en estado fresco



56/61

0

50

100

150

200

250

7 28

Edad, das

R

esistenciaacompresin,

kg/cm

2M1 M2

M3 M4

M5

Prueba

Cilindros150 () x 300 (H) mm

M1: 3/8-Vacos 15%M2: 3/8-Vacos 20%-Arena 5%

144

176

138

145

178

215

158176

153

173

M3: 3/4-Vacos 15%-Arena 10%M4: 3/4-Vacos 20%-Arena 10%M5: 3/4-Vacos 20%-Arena 10% + Agente Viscoso

M1 M2 M3 M4 M5 M1 M2 M3 M4 M5

Resultados a compresin (fc) en kg/cm2



57/61

Resumen de resultados a 28 das de prueba

fc(kg/cm2)

ft(kg/cm2)

ff(kg/cm2)

E(kg/cm2)

k(cm/seg)

M1 3/8 15% 176 19 35

M2 3/8" 20% 5% 145 14 32 91,665

M3 3/4" 15% 10% 215 20 46 113,529

M4 3/4 20% 10% 176 17 40 113,902

M5 3/4 20% 10% viscoso 173 15 39 110,565

Mezcla

TMA

%V

aco

%A

rena

Aditivo/

Agente

0.49

0.46

0.52

0.52

0.41122,006

ft/ fc(kg/cm2)

11

10

9

10

9

ff/ fc(kg/cm2)

20

22

21

23

23

ff 10% - 20% fcft 8% - 12% fc

Resultados



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Conclusiones

CONCLUSIONES

CONCRETO PERMEABLE


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Conclusiones

El concreto permeable es un tipo especial de concreto,considerado un material de construccin sostenible

Se puede suministrar mediante concreterasconvencionales, sin embargo, es indispensable laexperiencia y familiaridad necesaria en el manejo de estetipo de concreto

Es necesario mantenimiento para mantener sucaracterstica de permeabilidad

Impulsar su uso se requiere de investigaciones futuras


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25 AOS DEL ACI CAPTULO PERUANO

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CARLOS AIREESTRUCTURAS Y MATERIALES

INSTITUTO DE INGENIERA - UNAM

CONCRETO PERMEABLE


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DEMO

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thfaceEcoOffice-DepartsM

ainLobby-ACISprong2007-Atlanta
http://www.iingen.unam.mx/http://www.iingen.unam.mx/

01 conc perm - carlos aire

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