CONCRETO POROSO POP CORN CONCRETE
2008
INTRODUCCIÓN
DEFINICIĂ“N Es un concreto que permite que el agua lluvia se infiltre y sus escurrimientos se dirijan a lugares pre establecidos.
COMPOSICIÓN • • • •
CEMENTO AGREGADOS TAMAÑO 3/8" o 1/2" AGUA ADITIVOS
NO CONTIENE AGREGADOS FINOS
CARACTERÍSTICAS • PESO ENTRE 1600 A 1900 Kg./m3 • RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE: 35 a 280 Kg./cm2 •
PERMEABILIDAD 120 a 200 litros/Minuto/m2.
GUIAS DE DISEÑO
PAVIMENTO POROSO
Compactación de la Base es crítica para una buena filtración
Filtro – Geomembrana
PEDRAPLEN 40 % VACÍOS PARA UNA BUENA RECARGA
SARDINEL
CONCRETO POROSO
BASE
•Pavimento de 4 Has •Diseño de mezcla para 2000 mm. de lluvia por hora •Diez veces la intensidad de lluvia de Tr = 100 años. •
ANTES
URBANIZADO
IMPLEMENTADO
Pavimento de Concreto Poroso
Tubería
subrasante
Membrana Impermeable
Base Permeable
PAVIMENTO DE CONCRETO POROSO – SISTEMA CERRADO
HIDROLOGÍA
Tormenta de Diseño Tormenta de Diseño
PPrecipitación
Área Impermeable
Área Impermeable
Concreto Poroso Infiltración
Escorrentía Superficial
Infiltración
Caudal
Tiempo
URBANIZADA Caudal
Sin Habilitaci贸n Urbana
Tiempo
INTENSIDAD DE PRECIPITACIÓN Relación de Dyck y Peschke Pd = P 24 (d/1440)^0.25 P d = precipitación total para la duración d (en minutos). P24 = precipitación máxima en 24 horas para el periodo de diseño
Tr = 100 Años I n t e n s i d a d
Tr = 20 Años Tr = 100 Años
Tr = 2 Años
Duración (minutos)
Curva de Intensidad – Duración – Frecuencia
CAUDAL DE DISEÑO – MÉTODO RACIONAL
Q = 0278 C I A Q = m3/s C = Coeficiente de Escorrentía I
= Intensidad de precipitación mm./hora
A = Área de la cuenca en Km2.
CAUDAL DE DISEÑO – MÉTODO SCS
A Qp = 0,208* * Pe Tp A = Área de Cuenca Du Tp = + 0 , 6 * Tc 2
Tp (horas) = Tiempo al Pico Tc = 1.67TL L0.8 (2540 − 22.86CN ) 0.7 TL = 14104CN 0.7 S 0.5
Velocidades de Infiltración (SCS 1986) SCS
Textura del Suelo
Infiltración
Arenas; Arenas - Limosas Limos Arenas - Arcillosas Limos – Arcillosos; Arcillas
Velocidades de Infiltración (ASCE 1949) Grupo de Suelo
Arenas Arenas Limosas, Limos Limos Arcilloso; Arcillas
Infiltración
Velocidad de Infiltraci贸n
Valor de Dise帽o Flujo Permanente
Tiempo
DISEﾃ前 ESTRUCTURAL
DISEÑO ESTRUCTURAL Concreto Poroso es un material único que cuenta con una matriz que la diferencia en comportamiento de las características convencionales de concreto de cemento portland o de otros materiales de pavimento. Las Ensayos en Laboratorio obligatorios – Diseño de Mezclas.
son
DISEÑO ESTRUCTURAL El diseño con concreto poroso sigue el procedimiento estándar de diseño de pavimentos (AASHTO, ACI 325.9R, o ACI 330R). • Características de la subrasante (CBR) • Tráfico • Cargas • Número Estructural
SUELOS - SUBRASANTE Tipo de Suelo Suelos de grano fino predominan arcillas. Suelos arenosos – Arenas – Gravosas. Cantidades moderadas de arena y arcilla Arenas y mezclas arena - grava Relativamente libre de finos – plásticos.
Capacidad Portante
Baja
k Values psi/in 3 (MPa / m)
CBR
Valor - R
75 a 120 (20 a34)
2,5 a 3,5
10 a 22
130 a 170
Media
(35 a 49)
4,5 a 7,5
29 a 41
Alta
180 a 220
8,5 a 12
45 a 52
(50 a 60)
PRECAUCIONES EN SUELOS EXPANSIVOS
SUELOS EXPANSIVOS Las siguientes condiciones de diseño deberían considerarse en el diseño de pavimento de concreto poroso en zonas con suelos que contienen cantidades significativas de arcilla, sedimentos de alta compresibilidad y suelos expansivos. Los suelos con alto contenido orgánico deben reemplazarse con suelos granulares.
SUELOS EXPANSIVOS El uso de concreto poroso debería de evitarse en suelos expansivos (sub rasante) Caso contrario deben considerarse reemplazo de materiales, como sigue:
el
Utilizar rellenos que incremente capacidad portante – Arena; Grava.
la
Alternativamente una sub base de arena colocada sobre un geotextil que evite la migración de partículas finas.
SUELOS EXPANSIVOS Además, pueden diseñarse filtros de arena, piedra, grava que permitan mejorar la capacidad portante. Otra alternativa es un diseño de arena subbase de material colocado sobre un pavimento de drenaje tejido para contener partículas finas.
Zona Almacenamiento Concreto Poroso
Pedraplen **
Sub rasante
Opcional Obligatorio Depende del suelo
DISPOSICIÓN DEL PAQUETE ESTRUCTURAL
SUB RASANTE CON DRENAJE ADECUADO - BUENO Concreto Poroso (+ o – 20 % de vacíos Pedraplén 40 % de vacíos Geotéxtil No Tejido
Suelo permeable 12 mm. /hora
SUB RASANTE CON DRENAJE - REGULAR Concreto Poroso alrededor del 20 % de vacíos
Pedraplén 40 % de vacíos Geotextil No Tejido
Suelo poco permeable
SECCIONES TÍPICAS DE PAVIMENTOS DE CONCRETO POROSO
PROPIEDADES DEL CONCRETO POROSO RELACIONES PRINCIPALES
PERMEABILIDAD VS. RELACIÓN DE VACÍOS
Permeabilidad vs. Relación de Vacíos CURVA EXPONENCIAL
Relación de Vacíos (%)
RELACIÓN RESISTENCIA A COMPRESIÓN vs VACÍOS
RESISTENCIA A COMPRESIÓN vs VACÍOS CURVA EXPONENCIAL
VACÍOS (%)
RESISTENCIA A TRACCIÓN vs VACÍOS
RESISTENCIA A TRACCIÓN vs VACÍOS
CURVA EXPONENCIAL
VACÍOS (%)
CONSIDERACIONES ESPECIALES DE DISEﾃ前 CONGELAMIENTO DESCONGELAMIENTO
DISEﾃ前 DE MEZCLAS
CONSIDERACIONES ESPECIALES DE DISEﾃ前 TRﾃ：ICO - PESADO
ACI 522 – CONCRETO POROSO Especificaciones – En Revisión Alcances: • • • • •
Comportamiento – Niveles de Servicio Control de Calidad de Materiales Ensayos Colocación – Acabado
APLICACIONES
PAVIMENTOS URBANOS
CARRETERAS
SUB DRENAJE
BERMA - CUNETA
BERMA - CUNETA
DISEﾃ前 ESTRUCTURAL En el Perﾃｺ debe incentivarse la investigaciﾃｳn a travﾃｩs de tesis universitarias.
PREGUNTAS
GRACIAS POR SU ATENCIÓN