Tesis y Trabajos de Investigación PUCP

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    Evaluación experimental de la permeabilidad del concreto basado en el cambio de la relación pasta de cemento vs. cantidad de agregado. Caso de estudio con cementos y agregados peruanos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-08-17) Beresovsky de las Casas, Aleksey; Brioso Lescano, Xavier Max
    La permeabilidad del concreto constituye una de las propiedades más importantes de este material, en particular porque condiciona la durabilidad y vida útil de las estructuras de concreto armado. Sin embargo, esta propiedad no es del todo comprendida por los constructores y otros interesados del ámbito de la construcción, en parte por no ser común la medición de la permeabilidad en la mayoría de las obras de edificación y en parte por desconocimiento de los mecanismos que la gobiernan. Este trabajo presenta evidencia con resultados experimentales del cambio de la permeabilidad en probetas de concreto cuyos diseños de mezcla tienen relaciones agua entre cemento fijas. El reglamento nacional de edificaciones especifica en su capítulo de durabilidad del concreto, la limitación de la relación agua/cemento, resistencias a la compresión mínimas e incluso tipos de cementos (estos últimos por resistividad química) para limitar la permeabilidad para evitar el deterioro del concreto. Investigaciones realizadas previamente indican que la sola definición de estos parámetros resulta insuficiente para restringir la permeabilidad del concreto. Se busca con los resultados presentados en este documento, ofrecer un sustento para ampliar los parámetros de control de diseño de mezcla con el objetivo de restringir la permeabilidad del concreto con mayor efectividad, así como promover nuevas líneas de investigación sobre los aspectos técnicos tratados.
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    Estudio de la reducción de la permeabilidad del concreto destinado a estructuras de almacenamiento de agua, empleando aditivos reductores de permeabilidad
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-11-04) Espino Guevara, Jorge Luis; Navarro Alvarado, Laura Marina
    En general, el concreto es susceptible al paso del agua por dos formas, por absorción capilar, cuando está expuesto a un ambiente húmedo, y por presión hidrostática o permeabilidad, cuando está en contacto con agua y por tanto sometido a presiones hidrostáticas, como en el caso de las estructuras de almacenamiento de agua (ACI 212.3R, 2010). Este ingreso del agua al concreto puede generar con el tiempo problemas de durabilidad y, en consecuencia, afectar la vida útil de la estructura de concreto. Por ello, la importancia de investigar y comparar nuevas alternativas, disponibles en el mercado, como los Aditivos Reductores de Permeabilidad (PRA), que puedan disminuir el ingreso del agua en el concreto y que puedan ser especificadas por el diseñador, con conocimiento de su desempeño. El no evaluar posibles alternativas conduciría a usar opciones costosas y algunas veces inadecuadas para el proyecto. La presente tesis tiene como objetivo poder contribuir al estudio de la reducción de la permeabilidad del concreto destinado a estructuras de almacenamiento de agua, a través de una investigación comparativa y experimental entre coeficientes de permeabilidad del concreto, elaborados con diferentes Aditivos Reductores de Permeabilidad (Hidrófugos, Cristalinos y Fly Ash) e Incorporador de Aire. Para obtener el coeficiente de permeabilidad mediante la fórmula de Valenta, se determinó mediante ensayos la profundidad de penetración de agua bajo presión (con norma de referencia BS-EN 12390-8) y la porosidad del concreto (ASTM C642). De los resultados obtenidos se llega a la conclusión de que los aditivos Hidrófugos y Cristalinos no reducirían la permeabilidad en concretos con relación agua/material cementante (w/cm) igual o mayores a 0.6 y que el Fly Ash sería una buena opción.
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    Evaluación del concreto permeable como una alternativa para el control de las aguas pluviales en vías locales y pavimentos especiales de la costa noroeste del Perú
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-12-07) Guizado Barrios, Agneth Xiomy; Curi Grados, Elvis Ricardo Piero; Navarro Alvarado, Laura Marina;
    La tesis trata de encontrar una alternativa de solución que ayude al control de las aguas pluviales provenientes de precipitaciones anormales debido a una alteración del clima por la ocurrencia de El Niño - Oscilación Sur en la costa noroeste del Perú. Para ello se evalúa implementar el concreto permeable en vías locales y pavimentos especiales de dicha región. Se combinan aspectos tanto hidráulicos como estructurales, así el pavimento debe ser capaz de drenar cierto volumen de agua y proporcionar resistencia estructural adecuada para el tipo de vía a evaluar. Se analiza la capacidad estructural del concreto permeable, midiendo su resistencia a la compresión y a tracción por flexión. Luego, se comparan los resultados con los requerimientos para la capa de rodadura en vías locales y pavimentos especiales de acuerdo a la CE. 010 Pavimentos Urbanos y a las normas ACI. Para que pueda ser utilizado en sistemas de drenaje pluvial, se identificaron las precipitaciones ocurridas durante El Niño - Oscilación Sur durante los años de 1997-1998 en la costa noroeste del Perú. De esta base de datos, se estudiaron las máximas precipitaciones registradas y se establecieron requisitos de permeabilidad. El desempeño estructural e hidráulico del concreto permeable es cuantificado a través de sus propiedades de resistencia y permeabilidad, respectivamente, de acuerdo al ACI 522R-10 y a las pruebas de ensayo de ASTM. Parar ello, se evaluaron quince mezclas de concreto permeable. De cada mezcla se elaboraron ocho 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), y dos vigas para el ensayo de resistencia a la tracción por flexión (ASTM C 78). En el diseño de mezclas se han tomado como variables el porcentaje de vacíos, la relación arena/grava 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.
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    Estudio de la correlación entre la relación agua/cemento y la permeabilidad al agua de concretos usuales en Perú
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-06-16) Bustamante Romero, Iskra Guisele; Navarro Alvarado, Laura Marina
    El concreto es el principal material que se utiliza en la industria de la construcción. Se caracteriza por ser heterogéneo y poroso, por tanto propenso al ingreso de agentes agresivos que causan su deterioro físico y químico afectando su durabilidad. La propiedad del concreto que facilita su ingreso es la permeabilidad. Según Mehta la permeabilidad es la propiedad del concreto que mide la velocidad de flujo de un fluido cuando pasa a través del concreto, depende de su relación agua/cemento, del tamaño máximo del agregado, el tiempo de curado y del tipo de cemento. Esta propiedad del concreto ha sido investigada ampliamente de tal manera que entidades internacionales han establecido ensayos normados que determinan el procedimiento a seguir para su medición a través de dos mecanismos: capilaridad y permeabilidad. En este estudio se realizaron ensayos para medir la permeabilidad mediante la norma europea EN 12390-8. La presente tesis contempló la implementación de esta norma europea en el laboratorio LEDI-PUCP y una posterior capacitación de su personal. Además, se elaboraron 60 especímenes de concreto que fueron elaborados de la siguiente manera: 5 especímenes por cada mezcla de relación agua/cemento (0.45, 0.5, 0.6 y 0.7) y se repitió cada mezcla tres veces con el objetivo de tener mayores resultados. Estos especímenes fueron ensayados siguiendo las instrucciones del manual adaptado de la EN 12390-8. Con los resultados de estos ensayos, se elaboraron curvas de coeficiente de permeabilidad vs relación a/c. Estos resultados sirvieron para concluir que la permeabilidad varía de forma exponencial respecto a la relación a/c, que a menor relación a/c menor permeabilidad y que el tiempo de curado húmedo es determinante para una baja permeabilidad, entre otros. La presente tesis ha sido determinante para demostrar que la permeabilidad depende de diversos factores y que es necesario evaluar cada uno de ellos para poder determinar si un concreto tiene o no alta permeabilidad.