Influencia del porcentaje de la fracción fina del agregado grueso en el desempeño del concreto permeable
DOI:
https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.605Palabras clave:
concreto permeable, índice de vacíos, permeabilidad, granulometríaResumen
El concreto permeable (CoPe) es uno de los materiales con mayor importancia en el campo de la investigación actual. Este material posee una permeabilidad elevada, dada por su alto índice de vacíos que varía de 15 a 35 %. La distribución de los vacíos y la permeabilidad están directamente ligadas a la granulometría del agregado grueso utilizado, siendo que pueden ser utilizadas granulometría, uniformes, continuas y discontinuas. La elección de cada una de ellas dependerá de la solicitud en términos hidráulicos y mecánicos que se requieran en el material. Pero todavía existen grandes cuestionamientos relacionados con la influencia de agregados menores de 4.8 mm en el desempeño del material, ya que estos agregados proceden del propio agregado grueso. Por tanto, este estudio analiza la influencia del porcentaje de fracción fina proveniente del agregado grueso en las propiedades mecánicas e hidráulicas del CoPe fabricado con agregados gruesos de 19 mm (B1), 9.5 mm (B0) y una mezcla 50/50 (50B0/50B1) de los dos agregados mencionados mencionadas. Los resultados demuestran que el CoPe 50B0/50B1 fue el mejor en términos de resistencia alcanzando 19 MPa, y en términos hidráulicos la B1 presentó el mayor coeficiente de permeabilidad de 4.27 mm/s en términos de resistencia a alzar en promedio un valor de 10 MPa, finalmente la B0 con permeabilidad de aproximadamente 3 mm/seg resistencia mecánica de 9.5 MPa. La mejora en el arreglo de los granos y de la fracción fina propia del agregado explica los mejores resultados mecánicos. Es interesante resaltar que la baja resistencia de los CoPe normalmente se da por la fragilidad de la interfaz entre los agregados.
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Referencias
ABNT, NBR NM 248. (2003). Composição Granulométrica dos Agregados, (p. 1-3).
ABNT, NBR NM 46. (2003). Agregados - Determinação do material fino que passa através da peneira 75 um, por lavagem, Abnt Nbr Nm 462003, (p. 6).
American Concrete Institute (ACI). (2010). Report on Pervious Concrete (ACI 522-R10).
Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 9776. (1987). Agregados - Determinação da massa especifíca de agregados miúdos por meio do frasco. Rio de Janeiro. Disponível em http:// professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/ 17827/material/NBR%20NM%2052%20-.pdf
Barreto, G. F. (2014). Desempenho do concreto poroso com. Universidade Estadual de Londrina. Disponível em http://www.uel.br/pos/enges/portal/pages/arquivos/dissertacao/GERSSON% 20BARRETO%20SANDOVAL%202013-1.pdf
Brake, N. A., Allahdadi, H., & Adam, F. (2016). Flexural strength and fracture size effects of pervious concrete. Constr. Build. Mater., 113, 536-543. doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.03.045.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.03.045
Ćosić, K., Korat, L., Ducman, V., Netinger, I. (2015). Influence of aggregate type and size on properties of pervious concrete. Constr. Build. Mater., 78, 69-76. doi:10.1016/j.conbuildmat. 2014.12.073.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.12.073
Chandrappa, A. K., & Biligiri, K. P. (2016). Comprehensive investigation of permeability characteristics of pervious concrete: A hydrodynamic approach. Constr. Build. Mater. 123, 627-637. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.07.035.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.07.035
Chandrappa, A. K., & Biligiri, P. K. (2016). Pervious concrete as a sustainable pavement material-Research findings and future prospects: A state-of-the-art review. Constr. Build. Mater., 111, 262-274. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.02.054.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.054
Chindaprasirt, P., Hatanaka, S., Chareerat, T., Mishima, N., & Yuasa, Y. (2008). Cement paste characteristics and porous concrete properties. Constr. Build. Mater., 22, 894-901. doi:10.1016/j. conbuildmat.2006.12.007.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2006.12.007
Das Braja. M. (2013). Fundamentos de ingeniería geotécnica, (p. 658). doi:10.1017/CBO9781107415324.004.
https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004
Deo, O., & Neithalath, N. (2011). Compressive response of pervious concretes proportioned for desired porosities. Constr. Build. Mater., 25, 4181-4189. doi:10.1016/j.conbuildmat. 2011.04.055.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.04.055
Haselbach, L. M., Valavala, S., & Montes, F. (2006). Permeability predictions for sand-clogged Portland cement pervious concrete pavement systems. J. Environ. Manage., 81, 42-49. doi:10.1016/j.jenvman.2005.09.019.
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2005.09.019
Kevern, J. T., Schaefer, V. R., & Wang, K. (2009). Predicting Performance of Pervious Concrete using Fresh Unit Weight J. T. Kevern 1 ,V.R. Schaefer 2 , and K. Wang 3.
Kia, A., Wong, H. S., & Cheeseman, S. R. (2017). Clogging in permeable concrete: A review. J. Environ. Manage., 193, 221-233. doi:10.1016/j.jenvman.2017.02.018.
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.02.018
Kim, H. K., & Lee, H. K. (2010). Influence of cement flow and aggregate type on the mechanical and acoustic characteristics of porous concrete. Appl. Acoust., 71, 607-615. doi:10.1016/j. apacoust.2010.02.001.
https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2010.02.001
Leming, P. D., Michael, L., & Malcom, H. (2007). Rooney; Tennis, Hydrologic Design of Pervious Concrete. doi:10.1017/ CBO9781107415324.004.
Lian, C., Zhuge, Y., & Beecham, S. (2011). The relationship between porosity and strength for porous concrete. Constr. Build. Mater., 25, 4294-4298. doi:10.1016/j.conbuildmat.2011.05.005.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.05.005
Mahboub, K. C., Canler, J., Rathbone, R., Robi, T., Davis, B., Robl, T., & Davis, B. (2009). Pervious concrete: Compaction and aggregate gradation. ACI Mater. J., 106, 523-528.
https://doi.org/10.14359/51663335
Martin, W. D., & Putman, B. J. (2016). Comparison of methods for measuring porosity of porous paving mixtures. Constr. Build. Mater., 125, 299-305. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.08.038.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.08.038
Martin, W. D. Kaye, N. B., & Putman, B. J. (2014). Impact of vertical porosity distribution on the permeability of pervious concrete. Constr. Build. Mater., 59, 78-84. doi:10.1016/j.conbuildmat. 2014.02.034.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.02.034
Mehta, P. K., & Monteiro, P. J. (2006). Concrete: Microstructure, properties, and materials. doi:10.1036/0071462899.
Montes, F., & Haselbach, L. (2006). Measuring Hydraulic Conductivity in Pervious Concrete, Environ. Eng. Sci., 23, 960-969. doi:10.1089/ees.2006.23.960.
https://doi.org/10.1089/ees.2006.23.960
Mrakovčić, S., Čeh, N., & Jugovac, V. (2014). Effect of aggregate gradation on pervious concrete properties. Građevinar, 66, 107- 113. doi:10.14256/JCE.977.2013.
https://doi.org/10.14256/JCE.977.2013
NBR 14545. (2000). Solo - Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos argilosos a carga variável.
Neithalath, N., Weiss, J., & Olek, J. (2006). Characterizing Enhanced Porosity Concrete using electrical impedance to predict acoustic and hydraulic performance. Cem. Concr. Res., 36, 2074-2085. doi:10.1016/j.cemconres.2006.09.001.
https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2006.09.001
Neptune, A. I., & Putman, B. J. (2010). Effect of Aggregate Size and Gradation on Pervious Concrete Mixtures. ACI Mater. J.
Sonebi, M., & Bassuoni, M. T. (2013). Investigating the effect of mixture design parameters on pervious concrete by statistical modelling, Constr. Build. Mater., 38, 147-154. doi:10.1016/j. conbuildmat.2012.07.044.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.07.044
Sumanasooriya, M. S., & Neithalath, N. (2011). Pore structure features of pervious concretes proportioned for desired porosities and their performance prediction. Cem. Concr. Compos., 33, 78-787. doi:10.1016/j.cemconcomp.2011.06.002.
https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2011.06.002
Tennis, P. D., Leming, M. L., & Akers, D. J. (2004). Pervious Concrete Pavements. EB302.02. USA: Portland Cement Association, Skokie, Illinois and National Ready Mixed Concrete Association, Silver Spring, Maryland. Disponível em http://myscmap. sc.gov/marine/NERR/pdf/PerviousConcrete_pavements.pdf
Torres, A. Hu, J., & Ramos, A. (2015). The effect of the cementitious paste thickness on the performance of pervious concrete, Constr. Build. Mater., 95, 850-859. doi:10.1016/j.conbuildmat. 2015.07.187.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.187
U-value, T., Li, W. W., Ssha, T., & War, W. (1937). No-fines building gives energy-conserving homes.
Vélez, L. M. (2010). Permeabilidad y porosidad en concreto. Rev. Tecno Lógicas, 169-187. Disponível em https://dialnet.unirioja. es/servlet/articulo?codigo=5062984&info=resumen&idio ma=SPA
https://doi.org/10.22430/22565337.131
Yang, J., & Jiang, G. (2003). Experimental study on properties of previous concrete pavement materials. Cem. Concr. Res., 33, 381-386.
https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)00966-3
Yang, J., & Jiang, G. (2003). Experimental study on properties of pervious concrete pavement materials. Cem. Concr. Res., 33, 381-386.
https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)00966-3
Yang, Z., Ma, W., Shen, W., & Zhou, M. (2008). The aggregate gradation for the porous concrete pervious road base material, J. Wuhan Univ. Technol. Mater. Sci. Ed., 23, 391-394. doi:10.1007/ s11595-007-3391-4.
https://doi.org/10.1007/s11595-007-3391-4
Zhang, Z., Zhang, Y., Yan, C., & Liu, Y. (2017). Influence of crushing index on properties of recycled aggregates pervious concrete, Constr. Build. Mater., 135, 112-118. doi:10.1016/j.conbuildmat. 2016.12.203.
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