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CURSO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO

HIDROLOGIA DEL CONCRETOHIDROLOGIA DEL CONCRETOPOROSOPOROSO-- APLICACIONES ENAPLICACIONES EN

..

Lima, 25 de Junio, 2008.

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CONCRETO POROSOPOP CORN CONCRETEOP CORN CONCRETE

MAYO 2008AYO 2008

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DEFINICIN

Es un concreto que permite que elu uv y uescurrimientos se diri an a lu arespre establecidos.

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COMPOSICIN

CEMENTO

" "

AGUA

ADITIVOS

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CARACTERSTICAS PESO ENTRE 1600 A 1900 Kg./m3

RESISTENCIA A COMPRESIN DE:2

120 a 200 litros/Minuto/m 2.

7.2 mm./hora/m2

a 12.0 mm./hora/m2

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DISEO DE MEZCLAS

TPICOPICO

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DISEO DE MEZCLAS TPICOSMaterialMaterial ContenidoContenido

33

Agregado GruesoAgregado Grueso 1,440 a 1620 kg./m1,440 a 1620 kg./m33

Agregado FinoAgregado Fino NoNo. .. .

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ENSAYOSNSAYOS

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PROPIEDADES DELROPIEDADES DELCONCRETO POROSO

RELACIONES PRINCIPALES

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PERMEABILIDAD VS. RELACIN DE VACOS

a )

Permeabilidad vs. i n / h o r

Relacin de Vacos

CURVA i d a

d (

EXPONENCIAL e a b i

P e r

R2 = 0.6748

Relacin de Vacos (%)

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H. de Solominihac

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RESISTENCIA A COMPRESIN

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RESISTENCIA A LAESISTENCIA A LA

FLEXINLEXIN

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RESISTENCIA A FLEXIN vs VACOS

s i )

i

n (

FLEXIN vs VACOS

CURVA a F l e

EXPONENCIAL t e n c

i a

R e s

i s

VACOS (%)

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S l i ih. e Solominihac

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I n s t i t u t o Co l o m b i a n o d e Ce m e n t o Po r t l a n d

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Ins t i t u t o Colombiano de Cem ento Por t land

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Ins t i t u t o Colombiano de Cem ento Por t landns t i t u t o Colombiano de Cem ento Por t land

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HIDROLOGA

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Tr = 100 Aos

n

tTr = 20 Aos

ns

Tr = 100 Aos

dad

Tr = 2 Aos

Duracin (minutos)

Curva de Intensidad Duracin Frecuencia

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Tormenta de DiseoTormenta de

PPrecipitacin

reaIm ermeable

rea

Impermeable oncre oPoroso

Infiltracin

Infiltracin

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ANTES URBANIZADO IMPLEMENTADO

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Caudal

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Caudal

Sin Habilitacin Urbana

Tiempo

INTENSIDAD DE PRECIPITACIN

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INTENSIDAD DE PRECIPITACIN

e ac n e yc y esc e^ 24 .

P d = reci itacin total ara la duracin d en minutos .

P24 = precipitacin mxima en 24 horas para el periodo dediseo

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CAUDAL DE DISEO

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CAUDAL DE DISEO

MTODO SCSTODO SCS Ae

Tp

, p=

A = rea de Cuenca

Tc DuTp *6,02 +=

Tp (horas) = Tiempo al Pico Lc .=

7.08.0

5.07.014104

.

S CN T

L

=

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Veloc idades de Inf i l t rac in SCS 1986)

SCS Textura del Suelo InfiltracinArenas; Arenas - Limosas

Limos

Arenas - Arcillosas

Limos Arcillosos; Arcillas

Veloc idades de Infi l t rac in ASCE 1949)

Grupo de Suelo Infiltracin

Arenas Limosas, Limos

mos rc oso; rc as

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Infiltracin

Valor de DiseoFlujo Permanente

Tiempo

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PAVIMENTOS DE CONCRETO

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PAVIMENTOSLos pavimentos de concreto se diseaban

estructurales del mismoLa seguridad, economa y niveles de

.

En la actualidad se da la misma im ortancia a los que fueron considerados secundarios.

Se utiliza en su construccin trenes de

equipos y herramientas para acabados)

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PAVIMENTOSLas juntas: anteriormente en concreto fresco

actualmente aserradas en concreto

PAVIMENTOS

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PAVIMENTOSDe acuerdo a la informacin reciente, se

concretos porosos, con la finalidad de: Drenar rpidamente el agua precipitada

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GUAS DE DISEOUAS DE DISEO

PAVIMENTO POROSO

Compactacin de

la Base es crticapara una buenafiltracin

PARA UNA BUENA RECARGA

Filtro Geomembrana

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SARDINEL

CONCRETO POROSO

BASE

Pavimento de

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av e to deConcreto Poroso

Tubera

MembranaBase

Permeable

subrasanteImpermeable

AVIMENTO DE CONCRETO POROSO SISTEMA CERRADO

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DISEO ESTRUCTURAL

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DISEO ESTRUCTURAL

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DISEO ESTRUCTURAL

El diseo con concreto poroso sigueel procedimiento estndar de diseo

, . ,o ACI 330R).

Caractersticas de la subrasante (CBR) r co

Cargas Nmero Estructural

DISEO ESTRUCTURAL

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DISEO ESTRUCTURALAASHTO 1993 .

Mdulo de Reaccin K del suelo..

Transferencia de Carga y Soporte Lateral.

Propiedades del Concreto.Mdulo de Ru tura Considera unareduccin del 15% por seguridad).

=Mdulo de Poisson Fijo = 0.15.

ECUACIN DE LA GUA AASHTO 1993ECUACIN DE LA GUA AASHTO 1993

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ECUACIN DE LA GUA AASHTO 1993ECUACIN DE LA GUA AASHTO 1993

+

+++=75.0

75.0

718 42.18)132.1(`

log)32.022.4(10625.15.15.4

log06.0)1log(35.7log

DcS PSI DS Z W d ct o R

+ 25.046.8 )/(.

)1( k E D c

W18 : nmero de aplicaciones de carga de 18 kipsW18 : nmero de aplicaciones de carga de 18 kipsZZRR :: rearea bajobajo lala curvacurva dede distribucindistribucin estandarizadaestandarizada parapara unaunaconfiabilidadconfiabilidad RR

PSIPSI :: prdidaprdida dede lala serviciabilidadserviciabilidad previstaprevista enen elel diseodiseo

: espesor e a osa en pu ga as : espesor e a osa en pu ga asSc : mdulo de rotura del concretoSc : mdulo de rotura del concreto

: coe c en e e rena e : coe c en e e rena eJ : Coeficiente de transferencia de cargaJ : Coeficiente de transferencia de cargaEc : mdulo de elasticidad del concretoEc : mdulo de elasticidad del concretok : mdulo de reaccin de la subrasantek : mdulo de reaccin de la subrasante

SUELOS SUBRASANTE

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SUELOS - SUBRASANTE

Tipo de SueloCapacidadPortante

k Valuespsi/in 3 CBR Valor - R

a mSuelos de grano fino predominan

arcillas. Ba a75 a 12020 a34 2,5 a 3,5 10 a 22

Suelos arenosos Arenas Gravosas. Cantidades moderadas Media

130 a 170(35 a 49) 4,5 a 7,5 29 a 41

e arena y arc a

Arenas y mezclas arena - gravaRelativamente libre de finos

Alta 180 a 220(50 a 60)

8,5 a 12 45 a 52

plsticos.

DISE O DE PAVIMENTOS RIGIDOSMETODO AASHTO

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METODO AASHTO

Espesor del pavimento, losa de concreto ( pulgadas )7.54 8.40 Confiabilidad = 0.95Espesor del pavimento, losa de concreto ( m ) 0.19 0.21 CBR = 15.00Resistencia del concreto f'c (kg/cm2) 340 350 k (kg/cm3)= 3.60

pi = 4.00

Zr * So -0.58 -0.58 Zr = -1.645So = 0.35

7.35*Log(D+1)-0.06 6.79 7.09 D (pulgadas) = 8.00D PSI = 2.00

log(PSI/(4.5-1.5))/((1+(1.624*107)/(d+1)8.46)) -0.15 -0.16 pt = 2.00S'c (psi) = 607

- Cd =. . . . .Ec (psi) = 3800000

log ((S'c * Cd(d 0.75-1.132))/(215.63*J((d 0.75-((18.42)/(Ec/k)0.25)) -0.02 0.04 k (pci) = 129.79

f'c (kg/cm ) = 340log w18 6.00 6.50 J= 3.20

EAL = w18 1.00 3.16

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PRECAUCIONES EN SUELOSEXPANSIVOSXPANSIVOS

SUELOS EXPANSIVOS

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SUELOS EXPANSIVOSLas siguientes condiciones de diseo

pavimento de concreto poroso en zonascon sue os que con enen can a essignificativas de arcilla, sedimentos de alta

compresibilidad y suelos expansivos:El uso de concreto poroso debera de

rasante).

SUELOS EXPANSIVOS

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Suelos con alto contenido orgnico debenreem lazarse con suelos ranulares.

Debe considerarse el reem lazo:

capacidad portante Arena; Grava.Alternativamente una sub base de arenaco oca a so re un geo ex que ev e amigracin de partculas finas.

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Zona Almacenamient

Concreto Poroso

Pedraplen **

Sub rasante

OpcionalObligatorioDe ende del suelo

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ISPOSICIN DEL PAQUETEESTRUCTURALSTRUCTURAL

PAQUETE ESTRUCTURAL

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PAQUETE ESTRUCTURAL

arpe a

BASESub

SUB BASEasan e

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PAQUETE ESTRUCTURALAQUETE ESTRUCTURAL

BASESub

SUB BASEasan e

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PAQUETES ESTRUCTURALESAQUETES ESTRUCTURALESCONCRETO POROSO

SUB RASANTE CON DRENAJE

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-Concreto Poroso (+ o 20 % de vacose rap n e vac os

Geotxtil No Tejido

Suelo permeable 12 mm. /hora

SUB RASANTE CON DRENAJE - REGULAR

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Concreto Poroso alrededor del 20 % de vacos

Geotextil No Tejido

e rap n e vac os

Suelo poco permeable

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SECCIONES TPICAS DEECCIONES TPICAS DEPAVIMENTOS DEAVIMENTOS DE

CONCRETO POROSO

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Superficie de Concreto

Sub Base de Grava

Filtro

Seccin Tpica

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Junta AserrradaM NIMO

Concreto Poroso

u ase e rava

FiltroSub rasante

Junta de Contraccin

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Sardinel - Cordn

Concreto Poroso

SSub Base de

GravaFiltrob

B

Sub Base

ase

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)

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e ( %

)

a n e n

a R e

M a

Energa de Compactacin Baja

Nmero de Ciclos

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ESPECIFICACIONES

ACI 522 CONCRETO POROSO

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Espec if ic ac iones En Revis in

Alcances :

Comportamiento Niveles de Servicio

Control de Calidad de Materiales Ensa os Colocacin Acabado

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APLICACIONES

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A teropuer tosPlayas de Est ac ionam ient olayas de Est ac ionam ient o

Depsi toseps i tos

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CARRETERAS

SECCIN TPICA PAVIMENTO ZONA DE LUTITAS=

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Expansin mxima al 95% de compactacin = 2.77 % a 9.15 %

Material granular dimetro > 3

Coeficiente Estructural de capa = 0.09

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-

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PROYECTOSROYECTOSHIDRULICOSIDRULICOS

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BOCATOMAS

BOCATOMA OCATOMA

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ALIVIADERO DE COMPUERTAS

BOCATOMA - ALIVIADERO

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CANALES

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Concreto PorosoTubera perforada

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Concreto Poroso

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DISEO ESTRUCTURAL

E l P d b i ti l

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En el Per debe incentivarse lanves gac n a rav s e es suniversitarias.

PREGUNTAS

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GRACIASRACIASPOR SU ATENCIN

jjvd@terra.com.pe