Resistencia de un concreto permeable f´c = 175 kg/cm2 sustituyendo 5%, 10% y 15% de relave por agregado fino

Abstract

La presente tesis de investigación nace de dos grandes problemas en el medio ambiente, el primero por el incremento del volumen del agua y encharcamiento de las vías locales en las ciudades de alta precipitación, que genera problemas de transitabilidad vehicular y peatonal, al mismo tiempo las inundaciones en las zonas más bajas de las ciudades, todo esto por el uso de pavimentos tradicionales (impermeables). El segundo por la contaminación del medio ambiente generado por los procesos que realizan las empresas mineras, para la obtención de minerales generando gran cantidad de relaves que necesita espacio para su disposición y almacenaje de estos residuos contaminantes. Se propone como una opción para ser usado en reemplazo del agregado fino en la elaboración del concreto permeable de (f´c =175kg/cm2). Los porcentajes que se estudiaron son 5%, 10% y 15% con respecto a la arena. En lo que se analizó la influencia de la sustitución del relave por arena en la resistencia a compresión y permeabilidad. Del mismo modo los diferentes materiales utilizados para conocer sus propiedades físicas y mecánicas, de acuerdo a las Normas Técnicas Peruanas y el ACI 522R-10. Para ello, se evaluaron cuatro mezclas de concreto permeable. De cada mezcla se elaboraron 9 probetas de 6" x 12" para el ensayo de resistencia a la compresión (ASTM C39 y ACI 522R-10); tres probetas de 4" x 8" para el ensayo de permeabilidad (ACI 522R-10). En el diseño de mezclas se han tomado como variables el porcentaje de vacíos, la relación a/c y el tipo de agregado grueso (forma y tamaño máximo). El ensayo de permeabilidad se realizó de acuerdo a lo sugerido por el ACI 522R-10 para lo cual se realizó la construcción de un permeámetro de carga variable y se obtuvo el coeficiente de permeabilidad por la Ley de Darcy. Los resultados obtenidos de los ensayos a compresión, demuestran que para un 5% de sustitución de agregado fino por relave minero, la dosificación es ideal para lograr un mejor comportamiento a diferencia del resto de los porcentajes evaluados, es decir, la resistencia a compresión del concreto se incrementa a un 2.55% con respecto al patrón mientras que con la sustitución de 10% y 15% se reduce considerablemente con 39.76% y 53.57% respectivamente; en cuanto la permeabilidad el concreto con 15% de sustitución obtuvo el 1.42cm/seg de infiltración. Los resultados expresan que la sustitución del 5% de relave por agregado fino mejora la resistencia.