El Perú presenta diversas eventualidades como las lluvias, que retrasan distintas actividades que promueven el crecimiento económico del país. Las zonas urbanas necesitan una mejora continua del entorno con mejores infraestructuras para promover el crecimiento y reducir los accidentes. En la actualidad, se necesita fomentar por el medio local soluciones innovadoras para la evacuación de altas precipitaciones. El concreto permeable es un tipo de concreto cuya tecnología permite que el agua discurra a través de su estructura por la alta porosidad que posee a diferencia del concreto tradicional. Es fabricado de agregado grueso y material cementante, con un bajo porcentaje de finos de hasta el 10%. Esta investigación consiste en proponer un diseño de mezcla de concreto permeable de f’c=175kg/cm² aplicado en veredas que satisfaga distintos requerimientos establecidos por las normas CE010 de Pavimentos Urbanos, ACI 211.3R, ACI 522R-10 y los propios de la zona de aplicación. Para ello se realizó una batería de 12 diseños de mezcla con relaciones a/c 0.30, 0.35 y 0.38; agregados de HUSO 7 y 67; cementos portland tipo 1 Sol y Quisqueya; y aditivo Z fluidizante SR. Se realizaron ensayos en estado fresco: Slump, peso volumétrico y contenido de vacíos; y en estado endurecido: Resistencia a la compresión y flexión, y permeabilidad. Finalmente se realizó un prototipo con el diseño que presentó mejores características con el propósito de validar la investigación y se realizo un comparativo entre las veredas de concreto permeable y tradicional. / Peru presents various eventualities such as rainfall, which delay different activities that promote the country's economic growth. Urban areas need continuous improvement of the environment with better infrastructure to promote growth and reduce accidents. At present, innovative solutions for the evacuation of high rainfall need to be promoted through the local environment. Permeable concrete is a type of concrete whose technology allows water to flow through its structure due to the high porosity it possesses, unlike traditional concrete. It is made of coarse aggregate and cementitious material, with a low percentage of fines of up to 10%. This research consists in proposing a permeable concrete mix design of f'c = 175kg / cm² applied in sidewalks that satisfies different requirements established by the CE010 standards of Urban Pavements, ACI 211.3R, ACI 522R-10 and those of the area of application. For this, a battery of 12 mixing designs with a / c ratios of 0.30, 0.35 and 0.38; aggregates of HUSO 7 and 67; portland cements type 1 Sol and Quisqueya; and fluidizing Z additive SR. Fresh tests were performed: Slump, volumetric weight and void content; and in a hardened state: resistance to compression and flexion, and permeability. Finally, a prototype was made with the design that presented better characteristics with the purpose of validating the research and a comparison was made between the permeable and traditional concrete sidewalks. / Tesis

La presente tesis consiste en presentar una propuesta sostenible que ayude en el control y almacenamiento del agua de lluvia para evitar inundaciones y daños producidos en los estacionamientos de los hospitales en la ciudad de Arequipa. Se evaluaron dieciocho diseños de mezclas, nueve realizados con agregado grueso Huso 7 y los otros nueve con Huso 67. Para los diferentes diseños se cambió el porcentaje de agregado fino, la relación agua/cemento y la dosis de los aditivos. Por cada diseño de mezcla se elaboraron nueve probetas destinadas al ensayo de resistencia a la compresión, tres por cada edad, ensayadas a los 7, 14 y 28 días; se utilizaron 2 vigas de 6”x6”x20” para determinar el Módulo de Rotura y 2 probetas de 4”x8” para hallar la tasa de permeabilidad, para lo cual se necesitó realizar una réplica del permeabilímetro expuesto en el ACI 522. Los resultados de todos los ensayos serán presentados y comparados entre sí para determinar el grado de influencia de los mismos. Además, también se realizará un análisis costo beneficio por metro cuadrado para determinar qué tanto varía el costo del concreto permeable en comparación con el concreto convencional. Finalmente, se realizará un análisis cuantitativo entre los dieciocho diseños de mezcla y el concreto convencional. Para así determinar cuál es la mezcla óptima que cumpla con los requisitos necesarios para ser implementado en los estacionamientos de los hospitales en Arequipa y pueda competir en el mercado con el concreto convencional. / The present thesis consists of presenting a sustainable proposal that helps in the control and storage of rainwater to avoid floods and damages produced in the parking lots of hospitals in the city of Arequipa. Eighteen mix designs were evaluated, nine made with coarse aggregate Spindle 7 and the other nine with Spindle 67. For the different designs, the percentage of fine aggregate, the water / cement ratio and the dose of the additives were changed. For each mix design, nine specimens were prepared for the compression resistance test, three for each age, tested at 7, 14 and 28 days; 2 beams of 6 ”x6” x20 ”were used to determine the Modulus of Break and 2 specimens of 4” x8 ”to find the permeability rate, for which it was necessary to make a replica of the permeabilimeter exposed in the ACI 522. The results of all the tests will be presented and compared with each other to determine the degree of influence between them. In addition, a cost benefit analysis per square meter will also be performed to determine how much the cost of pervious concrete varies compared to conventional concrete. Finally, a quantitative analysis will be performed between the eighteen mix designs and conventional concrete. In order to determine which is the optimal mix that meets the necessary requirements to be implemented in hospital´s parking lots in Arequipa and can compete in the market with conventional concrete. / Tesis

El concreto permeable es un concreto especial, el cual permite el paso del agua a través de su estructura gracias al alto porcentaje de vacíos que posee a diferencia del concreto tradicional. Esta cualidad del concreto permeable permite acabar con la falta de permeabilidad en las estructuras tradicionales de concreto evitando las fallas estructurales debido al encharcamiento y escurrimiento del agua. En esta investigación se realizó el diseño de mezcla del concreto permeable con una resistencia de 210 kg/cm2, aplicando el método ACI 522.R para poder aplicarlo como una alternativa de carpeta de rodadura en pavimentos. Para ello se realizaron diferentes diseños de mezcla en laboratorio hasta encontrar el diseño óptimo para obtener una resistencia a la compresión de 210 kg/cm2, el diseño de mezcla elegido contaba con las siguientes características: relación agua/cemento de 0.38, porcentaje de vacíos de 13%, 1.5% de aditivo Superplastificante y 7% de arena. Para validar la investigación se realizó la construcción de un prototipo con el diseño elaborado en laboratorio con un área de 2.00 m2 (1.00m x 2.00m). Al concreto en estado fresco se le analizaron sus características de consistencia, densidad y contenido de vacíos; en el estado endurecido se realizaron los ensayos de compresión, permeabilidad y flexión, además de aplicarle una prueba de carga. Los resultados indicaron que el diseño de mezcla usado en el prototipo con resistencia a la compresión de 261.58 kg/cm2 y permeabilidad de 0.01744 m/s puede usarse como alternativa de superficie de rodadura para un pavimento. / Pervious concrete is a special type of concrete which allows the passage of water through its structure due to its high percentage of voids unlike traditional concrete. This quality of pervious concrete allows to end the lack of permeability in traditional concrete structures thus preventing structural failures due to flooding and water runoff. This research will seek to find a mix design for pervious concrete to apply it as an alternative road surface for pavements. To verify the above, different mix designs were performed in laboratory to find the design that give us a compressive strength of 210 kg/cm2, the chosen design had the following features: water - cement ratio of 0.38, 13% air content, 1.5% additive superplasticizer and 7% of sand. To validate the research, a prototype was built with the chosen mix design, this prototype had an area of 2 m2 (1m x 2m). The fresh concrete was analyzed for its consistency, density, and void percentage; the hardened concrete was analyzed for its compressive strength, permeability and flexural strength, finally the prototype was load tested. The results indicated that the mix design used in the prototype with compressive strength of 261.58 kg/cm2 and a permeability of 0.01744 m/s can be used as an alternative rolling surface for pavements. / Tesis

El crecimiento acelerado de las urbes y el uso de materiales impermeables han impactado negativamente en el ciclo hidrológico. Las fuertes precipitaciones durante la época de lluvias generan el colapso de redes de alcantarillado en ciudades con la infraestructura inadecuada. Dicha escorrentía acelera el deterioro de los pavimentos, además de la incomodidad y peligro debido al hidroplaneo que impacta en los peatones. El concreto permeable es un material adecuado para mitigar estos problemas debido a su propiedad de discurrir el agua entre sus poros, además de ser ecológico y sostenible. Ya que su resistencia es menor a la del concreto convencional, su uso es limitado en pavimentos rígidos, por ello la incorporación de fibras le proporcionaría un mejor desempeño mecánico. Mediante un análisis cualitativo de diversos factores, se determinó que las fibras de basalto optimizarían el comportamiento del concreto permeable para su aplicación en pavimentos urbanos. Además, se tomó en consideración que el suelo del área de estudio es de grava y la infiltración requerida es de 192.22mm/h. El diseño de mezcla de referencia corresponde a similares características con el área de estudio y finalmente las cantidades requeridas en el diseño de esta investigación son 443.12 kg/m3 de cemento, 130.43 l/m3 de agua, 135.16 kg/m3 de agregado fino, 1312.04 kg/m3 de agregado grueso, 3.99 kg/m3 de aditivo superplastificante; añadido a fibras de basalto en porcentajes de 0%, 0.1%, 0.2% y 0.3% respecto del diseño de mezcla. / The accelerated growth of cities and the use of waterproof materials have negatively impacted the hydrological cycle. Heavy rainfall during the rainy season leads to the collapse of sewerage networks in cities with inadequate infrastructure. Such runoff accelerates the deterioration of pavements, in addition to the discomfort and danger due to hydroplaning that impacts pedestrians. Pervious concrete is a suitable material to mitigate these problems due to its property of running water through its pores, in addition to being ecological and sustainable. Since its resistance is less than that of conventional concrete, its use is limited in rigid pavements, therefore the incorporation of fibers would provide better mechanical performance. Through a qualitative analysis of various factors, it was determined that basalt fibers would optimize the behavior of pervious concrete for application in urban pavements. In addition, it was taken into consideration that the soil of the study area is gravel and the required infiltration is 192.22 mm/h. The reference mix design corresponds to similar characteristics with the study area and finally the quantities required in the design of this research are 443.12 kg/m3 of cement, 130.43 l / m3 of water, 135.16 kg/m3 of fine aggregate, 1312.04 kg/m3 of coarse aggregate, 3.99 kg/m3 of superplasticizer additive; added to basalt fibers in percentages of 0%, 0.1%, 0.2% and 0.3% with respect to the mix design. / Trabajo de investigación

El presente trabajo de investigación pretende encontrar el diseño de un concreto permeable con la mejor relación agua/cemento, para ser usado en vías peatonales y de bajo tránsito. Además, busca demostrar que su empleo en zonas lluviosas reduce el volumen pluvial y atenúa el impacto que se produce en las poblaciones urbanas, como la ciudad de Huaraz, en las que existen continuas inundaciones debidas al uso de técnicas y métodos que provocan la impermeabilización del suelo. Se ejecutaron ensayos en laboratorio sobre la base de tres muestras con relaciones agua/cemento de 0.30, 0.35 y 0.40. Luego de someterlas a pruebas de compresión simple, flexión y permeabilidad, se encontró que el diseño que cumple con las mejores características es el de relación agua/cemento 0.30. Se concluye que, para la realidad problemática descrita, el uso de un concreto permeable con dicha relación es viable en tanto este posee un coeficiente de permeabilidad k de 0.44 mm/s o 0.44 x 10-3 m/s., que se equipara a un suelo de arena limpia con mezcla de grava y se comporta como un suelo granular. Por lo tanto, contribuirá a absorber las escorrentías, incluso en zonas con una pendiente pronunciada. / The present research work aims to find the design of a permeable concrete, with the best water/cement ratio to be used in pedestrian and low-traffic pavements. In addition, it seeks to demonstrate that use in rainy areas reduces the rainfall volume and attenuate the impact that occurs in urban populations, such as the city of Huaraz, where there are continuous floods due to the use of techniques and methods that cause the waterproofing of the soil. Laboratory tests were performed on the basis of three samples with water/cement ratios of 0.30, 0.35 and 0.40. After undergoing tests of simple compression, bending and permeability, it was found that the design that meets the best characteristics is the one of water/cement ratio 0.30. It is concluded that, for the problematic reality described, the use of a permeable concrete with this relationship is feasible as it has a permeability coefficient k of 0.44 mm/s or 0.44 x 10-3 m/s, which sand equates to a clean sand soil with gravel mixture. Therefore, it will help absorb runoffs, even in areas with a steep slope. / Tesis

El fenómeno El Niño provoca intensas precipitaciones pluviales que se acumulan y discurren por la superficie, transportando importantes caudales de agua que se incrementan con el desplazamiento debido a la carencia de un pavimento permeable como sucede en la ciudad de Tumbes. Esta deficiencia produce daños en los sistemas de abastecimiento de agua, alcantarillado y aguas pluviales que, debido a la cantidad de basura y lodo que transportan los azolvamientos severos, afectan a las infraestructuras hidráulicas, medio ambiente y calidad de vida de la población. Una propuesta de solución es utilizar un sistema de drenaje urbano sostenible que permita complementar el sistema único de saneamiento diseñado para las aguas servidas, residuales y pluviales, existente en la gran mayoría de ciudades. Esta solución consiste en el diseño de un pavimento permeable porque permite alcanzar un volumen de captación de agua de 81-730 l/min/m2 debido al contenido de vacíos de 13 a 25%. Esta característica física es importante para garantizar la infiltración de grandes volúmenes de agua mediante sus poros para luego transmitir a estratos subyacentes; reducir el flujo del calor al conductor; y mitigar la isla de calor urbano en las ciudades. La presente investigación tiene como objetivo evaluar el desempeño del concreto permeable mediante 5 diseños de mezcla para estudiar la resistencia a la compresión, a la flexión y permeabilidad; la comparación de la escorrentía superficial pluvial de un pavimento de concreto permeable con un pavimento de concreto convencional mediante el software SWMM 5.1; y la comparación respecto al costo. / The El Niño phenomenon causes intense rainfall that accumulates and runs over the surface, transporting significant volumes of water that increase with displacement due to the lack of a permeable pavement, as happens in the city of Tumbes. This deficiency causes damage to the water supply, sewerage, and rainwater systems that, due to the amount of garbage and mud transported by severe silts, affect the hydraulic infrastructures, environment, and quality of life of the population. A proposed solution is to use a sustainable urban drainage system that allows complementing the unique sanitation system designed for sewage, waste, and storm water, existing in most cities. This solution consists of the design of a permeable pavement because it allows reaching a water collection volume of 81-730 l/min/m2 due to the void content of 13 to 25%. This physical characteristic is important to guarantee the infiltration of large volumes of water through its pores and then transmit to underlying strata; reduce heat flow to the conductor; and mitigate the urban heat island in cities. The objective of this research is to evaluate the performance of permeable concrete through 5 mix designs to study the resistance to compression, bending and permeability; the comparison of the surface rain runoff of a permeable concrete pavement with a conventional concrete pavement using SWMM 5.1 software; and the cost comparison. / Tesis