- Se determinó que la influencia de reemplazo de agregado grueso por agregado de
concreto reciclado, en el conformado de concreto permeable es la siguiente: en el asentamiento a medida que se incrementa el porcentaje de agregado de concreto reciclado, disminuye la trabajabilidad de la mezcla, siendo el asentamiento máximo de 6 2/3” en el uso de 0% de ARC; así también, la resistencia a la compresión aumenta a medida que se incrementa el porcentaje de agregado de concreto reciclado, teniendo su resistencia máxima de 238 kg/cm2 cuando el uso
de ARC es de 40%, a partir del cual empieza a disminuir; por otro lado, en la abrasión no existe variación constante y encontramos una resistencia al desgaste máxima de 13.5% en el uso de 45% de ARC; Finalmente, la permeabilidad también aumenta a medida que se incrementa el porcentaje de agregado de concreto reciclado, teniendo su valor máximo de 2.88 mm/s cuando el uso de ARC es de 45%, a partir del cual empieza a disminuir.
- Se realizó la caracterización del agregado. Para el agregado grueso se obtuvo un tamaño máximo nominal de 3/8”, un contenido de humedad de 0.9%, un peso unitario suelto seco de 1421 kg/cm3, un peso unitario compacto seco de 1517 kg/cm3, su absorción de 1.26%, un peso específico de 2.68 g/cm3; además al ser analizado granulométricamente este agregado cuenta con 80% de sus partículas uniformes (entre la malla de 3/8 y la malla N°4) lo que aporta permeabilidad al concreto y el otro 20% considerado agregado grueso con un tamaño de partícula pequeña, la cual influye en la distribución de la mezcla formando conexiones entre los poros. Por otro lado el agregado fino tuvo un módulo de finura de 2.5, un contenido de humedad de 0.6%, un peso unitario suelto seco de 1636 kg/cm3, un
peso unitario compacto seco de 1818 kg/cm3, su absorción de 2.20%, y un peso específico de 2.54 g/cm3; este agregado solo fue utilizado para elaborar el diseño
de mezcla patrón ACI 211. Finalmente, tenemos nuestro agregado de concreto reciclado con un tamaño que varía entre las mallas N°4 y N°10, tamaño que ayudó al mejor acomodo y distribución de la mezcla, influyendo en el aumento de la resistencia del concreto permeable.
- Se determinó la relación agua / cemento óptima para nuestro diseño de mezcla, la cual fue de 0.45. Se utilizó como base el diseño ACI 211 convencional, partiendo bajo una resistencia de diseño de 306 kg/cm2, siendo esta 75% veces más que nuestra resistencia requerida para vías de bajo tránsito de 175 kg/cm2, ello debido a que durante el conformado del concreto permeable se quitará el agregado afino y se reemplazará por agregado grueso, creando vacíos y disminuyendo la resistencia. Finalmente, según nuestro diseño de mezcla para un metro cúbico de concreto se necesita 0.212 m3 de agua, 0.159 m3 de cemento y 0.587 m3 de agregado grueso.
- Se evaluó la trabajabilidad de la mezcla del concreto permeable en los diferentes porcentajes de remplazo de agregado grueso por agregado reciclado, observándose que se obtenía una pasta seca y poco trabajable, por lo que, se realizó el ensayo de cono de Marsh o fluidez, y se obtuvo a 0.8% como porcentaje óptimo de aditivo (Plastiment HE-98) para conseguir una buena trabajabilidad. - Se realizó experimentalmente el ensayo de asentamiento de nuestro concreto
permeable en estado fresco, el cual fue mejorado al hace uso de aditivo, lo que se observó en nuestra muestra patrón con aditivo y sin aditivo, con asentamientos de 2 pulgadas y 6 2/3 pulgadas respectivamente; siendo este último tres veces más fluido. Además también se concluye que, al incrementar el porcentaje de agregado reciclado en la mezcla, la pasta se hace menos trabajable.
- Se analizó la resistencia a la compresión a 7 y 28 días de curado de las probetas, en donde la resistencia a 7 días varía entre el 60% y 65% de la resistencia obtenida a 28 días y es directamente proporcional a esta, en todas nuestras muestras. La resistencia a compresión de nuestro concreto permeable, es mayor con el uso de aditivo y se incrementa a medida que aumentamos el porcentaje de agregado reciclado, teniendo como pico el 40% de reemplazo, a partir del cual comienza a disminuir. En las probetas curadas a 7 días se obtuvo una resistencia mínima de 110 kg/cm² en la probeta patrón sin aditivo y una resistencia máxima de 152 kg/cm² en la probeta con 40% de reemplazo de agregado reciclado. Por otro lado para las probetas curadas a 28 días se obtuvo una resistencia mínima de 178 kg/cm² en la muestra patrón sin aditivo y una resistencia máxima de 238 kg/cm² en la muestra de 40% de remplazo de agregado reciclado. Finalmente también
tenemos que, todas nuestras resistencias a 28 días son mayores a 175 kg/cm², resistencia normada según la CE. 010 para la construcción de vías de bajo tránsito, uso al cual enfocamos nuestra investigación.
- Se realizó experimentalmente los ensayos de abrasión y permeabilidad del concreto permeable. En el ensayo de abrasión se observó como al hacer uso de aditivo aumentó la resistencia al desgaste de las probetas, sin embargo al incrementar el porcentaje de agregado reciclado no se presentó una variación constante en cuanto a la abrasión; finalmente se obtuvo la resistencia al desgaste máxima, haciendo uso de 45% de agregado reciclado en nuestras probetas. Por otro lado al efectuar el ensayo de permeabilidad a nuestro concreto se observó que el uso de aditivo disminuye la permeabilidad, observándose ello en nuestras muestras patrón con aditivo y sin aditivo, con una permeabilidad de 2.15 mm/s y 2.07 mm/s respectivamente; además sucede lo contrario con el uso de agregado reciclado por agregado grueso, pues a medida que se incrementa el porcentaje de agregado reciclado, aumenta también la permeabilidad, teniendo como punto máximo el 45% con una permeabilidad de 2.88 mm/s, a partir del cual, esta empieza a disminuir; finalmente tenemos también que, todas nuestras muestras se encuentran dentro del rango de permeabilidad, que está entre 1.40 mm/s a 12.20 mm/s (ACI 522R-10).
- Se evaluaron los ensayos de asentamiento, resistencia a la compresión, abrasión y permeabilidad estadísticamente, de los cuales se concluyó que las medias de los tratamientos para cada ensayo difieren, es decir, el porcentaje de agregado reciclado sobre el agregado grueso, los afecta de manera significativa. Así también, al momento de validar los resultados obtenidos por cada una de las réplicas para cada muestra, se obtuvo que todas se encontraban dentro de los rangos de desviación estándar y coeficiente de variación, estipulados por la norma de cada ensayo.
- Se determinó que el óptimo porcentaje de concreto reciclado a ser utilizado como remplazo de agregado grueso es de 40%, esto debido a que se encuentra dentro de los rangos requeridos, para nuestro concreto permeable, de las propiedades estudiadas. Tiene una adecuada trabajabilidad, cuyo asentamiento es de 5 1/9 pulgadas; posee la mayor resistencia a la compresión, con un valor de 238 kg/cm2
a 28 días de curado; su resistencia al desgaste está por encima de la media con un porcentaje de 19.2%; además cuenta con una permeabilidad de 2.10 mm/s. Así también, se concluye como óptimo el uso de 40% de agregado reciclado, puesto que nuestra investigación se centró en conseguir una elevada resistencia, conservando las características de permeabilidad de nuestras muestras.
- Se comparó la viabilidad económica entre el diseño de mezcla óptimo, con un remplazo de 40% de agregado reciclado por agregado grueso, y un concreto convencional 175 kg/cm² puesto en obra, obteniéndose un excedente de S/. 121.65 por cada metro cúbico de concreto permeable que se realice. Este aumento se debe a que al sustituir el agregado fino por el agregado grueso, para mantener la resistencia requerida para el diseño, se debe incrementar la cantidad de cemento, por lo cual se tendría una baja relación agua / cemento, además de ello, se tendría que hacer uso de un aditivo, para conservar la trabajabilidad de la mezcla.