El concreto permeable (también llamado hormigón poroso , hormigón permeable , no multas hormigón y pavimento poroso ) es un tipo especial de hormigón con una alta porosidad utilizado para el hormigón flatwork aplicaciones que permite que el agua de precipitación y otras fuentes para pasar directamente a través, reduciendo así el escurrimiento de un sitio y permitiendo la recarga de agua subterránea .
El hormigón permeable se fabrica utilizando grandes agregados con poco o ningún agregado fino. Luego, la pasta de hormigón recubre los agregados y permite que el agua pase a través de la losa de hormigón. El concreto permeable se usa tradicionalmente en áreas de estacionamiento , áreas con poco tráfico, calles residenciales , pasarelas peatonales e invernaderos . [1] [2] Es una aplicación importante para la construcción sostenible y es una de las muchas técnicas de desarrollo de bajo impacto utilizadas por los constructores para proteger la calidad del agua .
Historia
El hormigón permeable se utilizó por primera vez en la década de 1800 en Europa como revestimiento de pavimentos y muros de carga. [3] La rentabilidad fue el motivo principal debido a una menor cantidad de cemento. [3] Se volvió popular nuevamente en la década de 1920 para casas de dos pisos en Escocia e Inglaterra. Se volvió cada vez más viable en Europa después de la Segunda Guerra Mundial debido a la escasez de cemento. No se volvió tan popular en los Estados Unidos hasta la década de 1970. [3] En la India se hizo popular en 2000. [ cita requerida ]
Gestión de aguas pluviales
La utilización adecuada de concreto permeable es una Mejor Práctica de Gestión reconocida por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) para proporcionar control de contaminación y manejo de aguas pluviales en la primera descarga . [4] A medida que las regulaciones limitan aún más la escorrentía de aguas pluviales, se está volviendo más costoso para los propietarios desarrollar bienes raíces , debido al tamaño y al costo de los sistemas de drenaje necesarios . El hormigón permeable reduce el número de curva SCS del sitio [ jerga ] al retener las aguas pluviales en el sitio. Esto permite que el planificador / diseñador logre los objetivos previos al desarrollo de aguas pluviales para proyectos intensivos en pavimento. El hormigón permeable reduce la escorrentía de las áreas pavimentadas, lo que reduce la necesidad de estanques separados de retención de aguas pluviales y permite el uso de alcantarillas pluviales de menor capacidad . [5] Esto permite a los propietarios desarrollar un área más grande de propiedad disponible a un costo menor. El hormigón permeable también filtra naturalmente las aguas pluviales [6] y puede reducir las cargas contaminantes que ingresan a arroyos , estanques y ríos . [7]
El hormigón permeable funciona como una cuenca de infiltración de agua de lluvia y permite que el agua de lluvia se infiltre en el suelo en un área grande, lo que facilita la recarga de los preciosos suministros de agua subterránea a nivel local. [5] Todos estos beneficios conducen a un uso más eficaz de la tierra. El hormigón permeable también puede reducir el impacto del desarrollo en los árboles . Un pavimento de concreto permeable permite la transferencia de agua y aire a los sistemas de raíces para ayudar a que los árboles florezcan incluso en áreas muy desarrolladas. [5]
Propiedades
El concreto permeable consiste en cemento, agregado grueso (el tamaño debe ser de 9.5 mm a 12.5 mm) y agua con poco o ningún agregado fino. La adición de una pequeña cantidad de arena aumentará la resistencia. La mezcla tiene una relación de agua a cemento de 0,28 a 0,40 con un contenido de huecos de 15 a 25 por ciento. [8]
La cantidad correcta de agua en el hormigón es fundamental. Una proporción baja de agua a cemento aumentará la resistencia del concreto, pero muy poca agua puede causar fallas en la superficie. Un contenido de agua adecuado le da a la mezcla un aspecto metálico húmedo. Como este hormigón es sensible al contenido de agua, la mezcla debe comprobarse en el campo. [9] El aire arrastrado se puede medir con un sistema Rapid Air, donde el concreto se tiñe de negro y las secciones se analizan bajo un microscopio . [10]
Un encofrado común de pavimento tiene tiras elevadoras en la parte superior de modo que la regla se encuentre de 9 a 12 mm (3 / 8-1 / 2 pulgadas) por encima de la elevación final del pavimento. Las reglas mecánicas son preferibles a las manuales. Las tiras elevadoras se retiran para guiar la compactación. Inmediatamente después del enrasado, el hormigón se compacta para mejorar la adherencia y alisar la superficie. La compactación excesiva del concreto permeable da como resultado una mayor resistencia a la compresión, pero una menor porosidad (y, por lo tanto, una menor permeabilidad). [11]
Las juntas varían poco de otras losas de hormigón. Las juntas se mecanizan con una herramienta de unión rodante antes del curado o se cortan con sierra después del curado. El curado consiste en cubrir el concreto con láminas de plástico de 6 milésimas de pulgada dentro de los 20 minutos posteriores a la descarga del concreto. [12] Sin embargo, esto contribuye a que una cantidad sustancial de residuos se envíe a los vertederos. Alternativamente, se han utilizado agregados livianos absorbentes preacondicionados, así como aditivos de curado interno (ICA) para curar de manera efectiva el concreto permeable sin generación de desechos. [13] [14]
Prueba e inspección
El concreto permeable tiene una resistencia común de 600 a 1.500 libras por pulgada cuadrada (4.1 a 10.3 MPa), aunque se pueden alcanzar resistencias de hasta 4.000 psi (28 MPa). No existe una prueba estandarizada de resistencia a la compresión. [15] La aceptación se basa en el peso unitario de una muestra de hormigón vertido utilizando la norma ASTM núm. C1688. [16] Una tolerancia aceptable para la densidad es más o menos 5 libras (2,3 kg) de la densidad de diseño. [se necesita aclaración ] Las pruebas de asentamiento y contenido de aire no son aplicables al concreto permeable debido a su composición única. El diseñador de un plan de gestión de aguas pluviales debe asegurarse de que el hormigón permeable esté funcionando correctamente mediante la observación visual de sus características de drenaje antes de la apertura de la instalación. [ cita requerida ]
Climas fríos
Las preocupaciones sobre la resistencia al ciclo de congelación-descongelación han limitado el uso de concreto permeable en ambientes de clima frío. [17] La tasa de congelación en la mayoría de las aplicaciones viene dictada por el clima local. El aire atrapado puede ayudar a proteger la pasta como lo hace en el concreto normal. [10] La adición de una pequeña cantidad de agregado fino a la mezcla aumenta la durabilidad del concreto permeable. [18] Evitar la saturación durante el ciclo de congelación es la clave para la longevidad del hormigón. [19] Relacionado, tener una subbase y un drenaje bien preparados de 8 a 24 pulgadas (200 a 600 mm) reducirá la posibilidad de daños por congelación-descongelación. [19]
El uso de concreto permeable para los pavimentos puede hacerlos más seguros para los peatones en el invierno porque el agua no se deposita en la superficie y se congela, lo que genera peligrosas condiciones de hielo. Las carreteras también se pueden hacer más seguras para los automóviles mediante el uso de hormigón permeable, ya que la reducción en la formación de agua estancada reducirá la posibilidad de aquaplaning , y las carreteras porosas también reducirán el ruido de los neumáticos. [20]
Mantenimiento
Para evitar la reducción de la permeabilidad, el hormigón permeable debe limpiarse con regularidad. La limpieza se puede lograr humedeciendo la superficie del concreto y barriendo con aspiradora. [12] [21]
Ver también
- Infraestructura verde
- Pavimento permeable
- Escorrentía urbana
- Superficie impermeable
Referencias
- ^ "Informe sobre hormigón permeable" . Instituto Americano del Concreto. 2010. ISBN 9780870313646. Archivado desde el original el 14 de marzo de 2012 . Consultado el 3 de octubre de 2012 . Informe No. 522R-10.
- ^ "Hormigón premezclado permeable" . srmconcrete.com . Consultado el 19 de noviembre de 2015 .
- ^ a b c Chopra, Manoj. "Resistencia a la compresión de pavimentos de hormigón permeable" (PDF) . Departamento de Transporte de Florida . Consultado el 1 de octubre de 2012 .
- ^ "Ficha técnica de la tecnología de aguas pluviales: pavimento poroso". Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, EPA 832-F-99-023, septiembre de 1999.
- ^ a b c Ashley, Erin. "Uso de hormigón permeable para lograr puntos LEED" (PDF) . Asociación Nacional de Concreto Premezclado . Consultado el 1 de octubre de 2012 .
- ^ Majersky, Gregory. "Filtración de aguas contaminadas por hormigón permeable" (PDF) . Desarrollo de activos líquidos . Consultado el 3 de octubre de 2012 .
- ^ "Hormigón permeable" . Constructores de Purinton . Consultado el 3 de octubre de 2012 .
- ^ John T. Kevern; Vernon R. Schaefer y Kejin Wang (2011). "Evaluación de rendimiento y desarrollo de proporción de mezcla de hormigón permeable para aplicaciones de superposición" . Diario de materiales . Instituto Americano del Concreto. 108 (4): 439–448. Archivado desde el original el 7 de julio de 2013 . Consultado el 3 de julio de 2013 .
- ^ Desai, Dhawal. "Hormigón permeable - efecto de las proporciones del material sobre la porosidad" . Portal de Ingeniería Civil . Consultado el 30 de septiembre de 2012 .
- ^ a b Kevern, John; K. Wang; VR Schaefer (2008). "Un enfoque novedoso para caracterizar el contenido de aire atrapado en hormigón permeable" (PDF) . ASTM International . 5 (2).
- ^ Kevern, John. "Efecto de la energía de compactación sobre las propiedades del hormigón permeable" . Fundación de Investigación RMC . Consultado el 1 de octubre de 2012 .
- ^ a b Kevern, John. "Operación y Mantenimiento de Pavimentos de Hormigón Permeable" (PDF) . Consultado el 1 de octubre de 2012 .
- ^ "Curado interno con HydroMax" . ProCure . Consultado el 1 de octubre de 2012 .
- ^ Kevern, JT y Farney, C. " Reducción de los requisitos de curado para concreto permeable utilizando un polímero superabsorbente para curado interno " . Registro de investigación de transporte: Revista de la Junta de investigación de transporte (TRB), Construcción 2012, Junta de investigación de transporte de las academias nacionales, Washington DC
- ^ "Especificación para hormigón permeable". ACI 522.1-08. Instituto Americano del Concreto, Farmington Hills, MI, 7pp.
- ^ ASTM International. "Método de prueba estándar para la densidad y el contenido de huecos de concreto permeable recién mezclado". Estándar No. C1688.
- ^ Vernon R. Schaefer; Keijin Wang; Muhammad T. Suleiman; John T. Kevern (2006). "Desarrollo de Diseño de Mezclas para Concreto Permeable en Climas Fríos" . Ames, IA: Universidad Estatal de Iowa.Centro Nacional de Tecnología de Pavimentos de Concreto. Informe No. 2006-01.
- ^ Kevern, John; K. Wang; VR Schaefer (2008). "Diseño de mezclas de hormigón permeable" . Universidad Estatal de Iowa .
- ^ a b "Hormigón permeable y congelación-descongelación" . Boletín electrónico de tecnología del hormigón . PCA . Consultado el 30 de septiembre de 2012 .
- ^ Ambiental, Oakshire (3 de mayo de 2019). "Gestión del riesgo de inundaciones en la construcción" . Ambiental de Oakshire . Consultado el 3 de mayo de 2019 .
- ^ "Prevención" . Empresas de cargador. Archivado desde el original el 28 de agosto de 2008 . Consultado el 30 de septiembre de 2012 .
Otras lecturas
- EPA de EE. UU. Oficina de Investigación y Desarrollo. "Aspectos destacados de la investigación: Pavimentos porosos: Gestión de la escorrentía de agua de lluvia". 17 de octubre de 2008.
enlaces externos
- Asociación Nacional de Pavimentos de Concreto Permeable
- Recursos de diseño de hormigón permeable
- Instituto Americano del Concreto