Influencia de la granulometría del agregado grueso en las propiedades mecánicas e hidráulicas de un concreto permeable, Trujillo 2017

Abstract

RESUMEN La investigación realizada se centra en el análisis del efecto que tiene la variación de la granulometría del agregado grueso en las propiedades mecánicas e hidráulicas de un concreto permeable. Las propiedades evaluadas en este trabajo son la resistencia a la compresión, resistencia a la flexión, y permeabilidad, parámetros considerados de mayor relevancia en este tipo de concretos. Las gradaciones de agregado elegidas fueron tres, de 1/2” (1/2” a 3/8”), de 3/8” (3/8” a N° 4) y N° 4 (N° 4 a N° 8), donde los valores dentro de los paréntesis representan los tamices por los cuales las partículas del agregado pasan y se quedan respectivamente. Estas gradaciones se obtuvieron mediante el tamizado a un agregado grueso natural de TMN 1/2”, extraído de la cantera Calderón ubicada en el sector El Milagro - Huanchaco, provincia de Trujillo-Perú. Para el desarrollo de este trabajo, se elaboraron 3 diseños de mezcla considerando los mismos criterios de diseño, relación a/c de 0.35, 15% de vacíos, 8% de agregado fino y 25.2% de volumen de pasta; siguiendo la metodología brindada por el ACI 522 R-10 (“Reporte en Concreto Permeable”). Posteriormente, se llevaron a cabo los ensayos de laboratorio para determinar las resistencias mecánicas, permeabilidad, contenido de vacíos y densidad. Pudiendo así, evaluar y comparar el comportamiento de las tres gradaciones de agregado grueso en estudio reflejado en las propiedades de los concretos permeables elaborados. De los resultados obtenidos, se determinó que el concreto permeable elaborado con la gradación Nº 4 presentó las mayores resistencias a compresión y flexión, siendo estas 209.68 kg/cm2 y 33.81 kg/cm2. En cuanto a la permeabilidad, la gradación de 3/8” fue la que obtuvo mayores valores presentando una tasa de percolación promedio de 0.222 cm/s. Además, se analizó la relación de estas propiedades con los valores obtenidos en los ensayos complementarios para determinar el contenido de vacíos y densidad en estado fresco y endurecido del concreto, encontrándose una relación directa.

ABSTRACT The research carried out focuses on the analysis of the effect of the granulometry variation of the coarse aggregate on the mechanical and hydraulic properties of a permeable concrete. The properties evaluated in this work are the compressive strength, flexural strength, and permeability, parameters considered of greater relevance in this type of concretes. The selected aggregate grades were three, 1/2” (1/2” a 3/8”), de 3/8” (3/8” a N° 4) y N° 4 (N° 4 a N° 8), where the values within the parentheses represent the sieves by which the aggregate particles pass and stay respectively. These graduations were obtained by sieving to a natural coarse aggregate of TMN 1/2 ", extracted from the Calderón quarry located in the El Milagro district, city of Trujillo, Peru. For the development of this work, 3 mix designs were prepared considering the same design criteria, a/c ratio of 0.35, 15% voids, 8% fine aggregate and 25.2% paste volume; following the methodology provided by ACI 522 R-10 ("Report on Permeable Concrete"). Subsequently, laboratory tests were performed to determine the mechanical strength, permeability, void content and density. This way, to evaluate and to compare the behavior of the three graduations of thick aggregate in study reflected in the properties of the elaborated permeable concretes. From the obtained results, it was determined that the permeable concrete elaborated with the graduation Nº 4 presented the greatest resistance to compression and flexion, being these 209.68 kg/cm2 and 33.81 kg/cm2. As for permeability, the 3/8 "graduation was the one that obtained higher values presenting an average percolation rate of 0.222 cm/s. In addition, the relationship of these properties to the values obtained in the complementary tests was analyzed to determine the content of voids and density in the fresh and hardened state of the concrete, a direct relationship being found.