Ingenieria Civil · 2026
Evaluación de las características físico-mecánicas de adoquines permeables fabricados con adiciones de polipropileno triturado proveniente de botellas plásticas y rcd
Este trabajo de grado evalúa las características físico-mecánicas de adoquines de concreto permeables fabricados con la incorporación de polipropileno triturado y residuos de construcción y demolición (RCD), utilizados como sustitutos parciales del agregado grueso y de los materiales pétreos convencionales en diferentes proporciones. El objetivo principal de la investigación es analizar la viabilidad técnica de estos materiales reciclados en la fabricación de adoquines permeables, con el fin de mejorar sus propiedades funcionales y contribuir al desarrollo sostenible mediante la reducción del consumo de recursos naturales y el aprovechamiento de residuos. El estudio es de carácter experimental y cuantitativo, en el cual se elaboraron adoquines con dos tipos de mezcla: una mezcla convencional de concreto permeable y una mezcla modificada con adiciones de polipropileno triturado al 1% y RCD al 10%, 15% y 30%. El diseño de mezcla se orientó a maximizar la porosidad del material, controlando la granulometría de los agregados para favorecer la formación de vacíos interconectados que permitan una adecuada capacidad de infiltración. La investigación se desarrolló en laboratorio mediante la evaluación de propiedades físico-mecánicas como absorción de agua, resistencia a la compresión, resistencia a la flexión y absorción, aplicando procedimientos establecidos en normas técnicas vigentes. Los resultados obtenidos permitieron analizar el comportamiento mecánico y la permeabilidad de los adoquines fabricados con materiales reciclados, evidenciando que la incorporación controlada de polipropileno triturado y RCD influye directamente en el equilibrio entre resistencia estructural y capacidad de drenaje. Finalmente, se determinó la viabilidad técnica de estas adiciones para su posible aplicación en usos de bajo tránsito, aportando criterios técnicos para el diseño de soluciones constructivas más sostenibles dentro del campo de la ingeniería civil.
Texto completo 122 páginas con texto de 126
Leer la tesis completa Ficha en el repositorio
Contenido
- Introducciónp. 19
- Descripción del problemap. 21
- Planteamiento del Problemap. 21
- Justificaciónp. 22
- Objetivosp. 24
- Objetivo General:p. 24
- Objetivos Específicos:p. 24
- Marco de Referenciap. 25
- Antecedentesp. 25
- Marco conceptualp. 28
- Marco normativop. 33
- Metodologíap. 38
- Naturaleza de la investigaciónp. 38
- Fases de la Investigaciónp. 38
- Diseño de adoquinesp. 38
- Obtención de materialesp. 41
- Ensayos de caracterizaciónp. 44
- Diseño de mezclap. 61
- Proceso constructivop. 63
- Pruebas físico-mecánicas de los adoquinesp. 66
- Resultados y Discusionesp. 73
- Análisis granulométrico del agregado grueso (INV E 213-13)p. 73
- Densidad y absorción del agregado grueso Grava (INV E 223 -13)p. 79
- Densidad del RCD (INV E 223 -13)p. 81
- Densidad del Polipropilenop. 82
- Densidad del Cementop. 83
- Resistencia a la degradación – Maquina de los ángeles (INV E 218 – 13)p. 84
- Resistencia a la degradación por abrasión – Micro-Deval. (INV E 238 -13)p. 85
- Resistencia a la degradación RCD – Maquina de los ángeles (INV E 218 – 13)p. 86
- Resistencia a la degradación RCD por abrasión – Micro-Deval. (INV E 238 -13)p. 87
- Densidad de Bulk y Porcentaje de Vacíos de los agregados (INV E - 217 -13)p. 88
- Diseño de Mezcla con dosificación de cantidades:p. 90
- Resistencia a la compresión de los adoquines. (INV E 426–13)p. 91
- Resistencia a la Flexo tracción de los adoquines (NTC 2017)p. 102
- Absorción de los adoquines (NTC 2017)p. 111
- Conclusiones y recomendacionesp. 118
- Conclusionesp. 118
- Recomendacionesp. 121
- Referencias bibliográficasp. 123
- Ecuación 1 Porcentaje retenidop. 47
- Ecuación 2 Porcentaje retenido acumuladop. 47
- Ecuación 3 Porcentaje pasap. 48
- Ecuación 4 Porcentaje de gravasp. 48
- Ecuación 5 Porcentaje de finosp. 48
- Ecuación 6 Porcentaje de arenasp. 49
- Ecuación 7 Coeficiente de uniformidadp. 49
- Ecuación 8 Coeficiente de curvaturap. 49
- Ecuación 9 Densidadp. 52
- Ecuación 10 Absorciónp. 53
- Ecuación 11 Densidad del cemento hidráulicop. 53
- Ecuación 12 Resistencia a la degradaciónp. 56
- Ecuación 13 Resistencia a la degradación por abrasiónp. 59
- Ecuación 14 Densidad de Bulkp. 61
- Ecuación 15 Porcentaje de vacíosp. 61
- Ecuación 16 Relación Agua/Cementop. 67
- Ecuación 17 Densidad General de un Materialp. 67
- Ecuación 18 Área Neta Promedio del adoquínp. 67
- Ecuación 19 Relación de Aspectop. 67
- Ecuación 20 Factor Relación de Aspectop. 67
- Ecuación 21 Resistencia a la compresiónp. 68
- Ecuación 22 Modulo de Roturap. 69
- Ecuación 23 Absorciónp. 72
- Figura 1. Forma Geométrica de adoquinesp. 35
- Figura 2. Proyección de adoquín con biselp. 36
- Figura 3. Máquina de prueba flexo tracción adoquínp. 37
- Figura 4 Adoquín permeable tradicional - Tipo1p. 40
- Figura 5 Adoquín permeable – con variaciones de RCD y Polipropileno Tipo 2, 3 y 4p. 41
- Figura 6. Valores aceptados del módulo de rotura según la NTC 2017p. 70
- Figura 7 Curva granulométrica gravap. 74
- Figura 8 Curva granulométrica RCDp. 77
- Figura 9 Curva granulométrica del polipropilenop. 79
- Figura 10 Resistencia a la compresión a los 14 y 28 díasp. 101
- Figura 11 Resistencia a la flexo tracción en adoquines permeables a los 14 y 28 díasp. 110
- Figura 12 Absorción en adoquines permeablesp. 116
- Figura 13 Promedio de absorción en adoquines permeablesp. 117
- Ilustración 1. Molde de madera para adoquinesp. 40
- Ilustración 2 RCD – Residuos de Construcción y Demoliciónp. 42
- Ilustración 3 Polipropileno en botella plásticap. 43
- y Construcción)p. 45
- Ilustración 5 Prueba de absorción y densidad de la gravap. 50
- gruesop. 54
- Ilustración 7 Prueba de desgaste en condiciones húmedas de la RCD – tipo gravap. 59
- Ilustración 8 Prueba de Laboratorio densidad de Bulkp. 60
- Ilustración 9 Fundición de los adoquines permeables con RCD Y Polipropilenop. 65
- Ilustración 10 Ensayo para resistencia a la compresiónp. 68
- Ilustración 11 Ensayo para resistencia a la flexiónp. 71
- Ilustración 12 Prueba de absorción a los adoquinesp. 72
- Tabla 1p. 46
- Muestra mínima requerida según TMNp. 46
- Tabla 2p. 51
- Masa mínima de la muestra de ensayo permitido según el TMNp. 51
- Tabla 3p. 55
- Granulometrías de la muestra de ensayop. 55
- Tabla 4p. 56
- Elección de la carga abrasivap. 56
- Tabla 5p. 58
- Construcción de la muestra en cantidades específicas para el ensayo Micro-Devalp. 58
- Tabla 6p. 73
- Granulometría gravap. 73
- Tabla 7p. 74
- Resumen grava, arena, y finos en la muestrap. 74
- Tabla 8p. 75
- Tamaño Máximo y TMN en gravap. 75
- Tabla 9p. 76
- Granulometría del RCDp. 75
- Tabla 10p. 76
- Resumen grava, arena, y finos en el RCDp. 76
- Tabla 11p. 78
- Granulometría del polipropileno trituradop. 78
- Tabla 12p. 78
- Resumen grava, arena, y finos en el Polipropilenop. 78
- Tabla 13p. 80
- Resultados obtenidos a partir del ensayo de densidad realizado a la gravap. 80
- Tabla 14p. 80
- Resultado para los cálculos de densidad y absorción de la gravap. 80
- Tabla 15p. 81
- Resultados obtenidos a partir del ensayo de densidad realizado al RCDp. 81
- Tabla 16p. 82
- Resultados obtenidos a partir del ensayo de densidad realizado al RCDp. 81
- Tabla 17p. 83
- Resultado para los cálculos de densidad y absorción del polipropilenop. 83
- Tabla 18p. 84
- Densidad del cementop. 83
- Tabla 19p. 85
- Resultados máquina de los ángelesp. 85
- Tabla 20p. 86
- Resultados de laboratorio y datos para ensayo Micro-Devalp. 86
- Tabla 21p. 87
- Resultados máquina de los ángelesp. 85
- Tabla 22p. 88
- Resultados de laboratorio y datos para ensayo Micro-Devalp. 86
- Tabla 23p. 88
- Datos de base y/o iniciales para el ensayo de MUS y MUC para la gravap. 88
- Tabla 24p. 89
- Densidad de Bulk para la grava en estado suelto y compactop. 89
- Tabla 25p. 89
- Porcentaje de vacíos de la grava en (MUS) y (MUC)p. 89
- Tabla 26p. 90
- Cantidades el peso para 1 metro cubico para adoquines permeables convencionalesp. 90
- Tabla 27p. 90
- de Polipropilenop. 90
- Tabla 28p. 91
- de Polipropilenop. 90
- Tabla 29p. 91
- de Polipropilenop. 90
- Tabla 30p. 92
- Dimensiones adoquines prueba compresión de adoquín tipo 0, 14 díasp. 92
- Tabla 31p. 93
- Resistencia a compresión para adoquines Tipo 0p. 93
- Tabla 32p. 93
- Dimensiones adoquines prueba compresión de adoquín tipo 1p. 93
- Tabla 33p. 94
- Resistencia a compresión para adoquines tipo1p. 94
- Tabla 34p. 94
- Dimensiones adoquines prueba compresión de adoquín tipo 2p. 94
- Tabla 35p. 94
- Resistencia a compresión para adoquines Tipo 2p. 95
- Tabla 36p. 95
- Dimensiones adoquines prueba compresión de adoquín tipo 3p. 95
- Tabla 37p. 96
- Resistencia a compresión para adoquines tipo 3p. 96
- Tabla 38p. 96
- Dimensiones adoquines prueba compresión de adoquín tipo 0, 28 díasp. 96
- Tabla 39p. 97
- Resistencia a compresión para adoquines Tipo 0, 28 díasp. 97
- Tabla 40p. 97
- Dimensiones adoquines prueba compresión de adoquín tipo 1, 28 díasp. 97
- Tabla 41p. 98
- Resistencia a compresión para adoquines Tipo 1, 28 díasp. 98
- Tabla 42p. 98
- Dimensiones adoquines prueba compresión de adoquín tipo 2, 28 díasp. 98
- Tabla 43p. 99
- Resistencia a compresión para adoquines Tipo 2, 28 díasp. 99
- Tabla 44p. 99
- Dimensiones adoquines prueba compresión de adoquín tipo 3, 28 díasp. 99
- Tabla 45p. 100
- Resistencia a compresión para adoquines Tipo 3, 28 díasp. 100
- Tabla 46p. 100
- Resistencia a compresión para adoquines modificadosp. 100
- Tabla 47p. 102
- Registro Carga Máxima en MR para adoquines tipo 0 a 14 díasp. 102
- Tabla 48p. 102
- Resultados del Módulo de Rotura para adoquines tipo 0 a 14 díasp. 102
- Tabla 49p. 103
- Tabla 50p. 103
- Resultados del Módulo de Rotura para adoquines tipo 1 a 14 díasp. 103
- Tabla 51p. 104
- Registro Carga Máxima en MR para adoquines tipo 2 a 14 díasp. 104
- Tabla 52p. 104
- Resultados del Módulo de Rotura para adoquines tipo 2 a 14 díasp. 104
- Tabla 53p. 105
- Registro Carga Máxima en MR para adoquines tipo 3 a 14 díasp. 105
- Tabla 54p. 105
- Resultados del Módulo de Rotura para adoquines tipo 3 a 14 díasp. 105
- Tabla 55p. 106
- Registro Carga Máxima en MR para Adoquines tipo0 a 28 díasp. 106
- Tabla 56p. 106
- Resultados del Módulo de Rotura para adoquines tipo 0 a 28 díasp. 106
- Tabla 57p. 107
- Registro Carga Máxima en MR para adoquines tipo 1 a 28 díasp. 107
- Tabla 58p. 107
- Resultados del Módulo de Rotura para adoquines tipo 1 a 28 díasp. 107
- Tabla 59p. 108
- Registro Carga Máxima en MR para adoquines tipo 2 a 28 díasp. 108
- Tabla 60p. 108
- Resultados del Módulo de Rotura para adoquines tipo 2 a 28 díasp. 108
- Tabla 61p. 109
- Registro Carga Máxima en MR para adoquines tipo 3 a 28 díasp. 109
- Tabla 62p. 109
- Resultados del Módulo de Rotura para adoquines tipo 3 a 28 díasp. 109
- Tabla 63p. 110
- Resultados del Módulo de Rotura en adoquines permeables a los 14 y 28 díasp. 110
- Tabla 64p. 112
- Prueba de absorción para adoquines tipo 0p. 112
- Tabla 65p. 113
- Prueba de absorción para adoquines tipo 1p. 113
- Tabla 66p. 114
- Prueba de absorción para adoquines tipo 2p. 114
- Tabla 67p. 115
- Prueba de absorción para adoquines tipo 3p. 115