Uso de concreto permeable para pavimentos

En este artículo, se destacan algunos de los principales aspectos de este tipo de concreto.

Cada invierno pareciera que las ciudades sufren más tras la lluvia. Son los temporales los que hacen notar mejor este problema. Si bien es algo común en una urbe, esto no significa que no haya que prestarle atención. Lo anterior tiene una lógica. Según explica Javier Castro, director ingeniería civil en obras civiles de la Universidad del Desarrollo y miembro del Comité 522 Pervious Concrete del American Concrete Institute (ACI), esto ocurre porque cuando se urbaniza se impermeabiliza: se construyen edificios impermeables, veredas impermeables, pavimentos impermeables, estacionamientos impermeables y las áreas verdes se van reduciendo cada vez más. De modo que no solo nos debemos preocupar del agua que antes escurría, sino que se suma al mismo caudal el agua que escurre de todas las nuevas superficies impermeables, como techos, pavimentos y veredas.

De hecho, según explica Castro, las inundaciones no se producen por el volumen total de agua, sino por el caudal (volumen de agua por unidad de tiempo). De modo que si la misma agua de lluvia que cae se almacena temporalmente y se deja escurrir de manera controlada, se pueden disminuir los efectos no deseados de las lluvias.

El planteamiento del experto es el siguiente: cada urbanización nueva tiene que hacerse cargo de los nuevos escurrimientos por aguas lluvias. Esto quiere decir, por ejemplo, que si en un terreno antes de urbanizarlo, pavimentar e impermeabilizar, el agua escurría a una tasa de diez litros por segundo en un punto, un vez materializado el proyecto el agua tiene que seguir escurriendo a una tasa de diez litros por segundo en el mismo lugar. Así, se asegura de no alterar la escorrentía aguas abajo.

Por el contrario, si cada nueva urbanización no se hace cargo del escurrimiento de aguas lluvias extra que produce, no hay ningún sistema de recolección que sea capaz de contener toda esa cantidad de agua.

Ante este problema, Castro señala que hay tres reglas básicas a seguir:

1. Desconectar áreas impermeables: drenar las áreas impermeables, como techos y pavimentos, hacia zonas de áreas verdes para favorecer la retención e infiltración, a modo de evitar el desagüe rápido. Se pueden además utilizar, por ejemplo, pozos de infiltración, jardines drenantes u otras técnicas para aumentar la tasa de infiltración en cada recinto.

2. Utilizar espacios públicos: como plazas o parques para almacenar temporalmente el agua de lluvia. Normalmente las plazas están sobre el nivel de la calle, pero cuando están adecuadamente diseñadas bajo nivel, sirven como espacios para almacenar el recurso; lo que disminuye la corriente que corre aguas abajo. Un ejemplo de esto es el Parque Fluvial Renato Poblete.

3. Reducir las áreas impermeables: fomentando el uso de materiales tales como los pavimentos de concreto permeable. Que el material sea permeable genera dos beneficios. Por un lado disminuye el volumen de aguas abajo y por otro, si el terreno lo permite, el agua puede penetrar la sub-base y recargar las napas subterráneas. En este caso, aun cuando el suelo es impermeable, el pavimento puede funcionar como un volumen de almacenamiento de agua para disminuir los peak.

Concreto permeable
En el tercer punto es donde un material versátil como el concreto puede contribuir. Ante la pregunta: ¿Por qué todas estas superficies siempre tienen que ser impermeables? Surge como respuesta que algunos pavimentos sometidos a cargas pueden perfectamente no ser impermeables, indica el académico.

Esta tecnología es un poco diferente al concreto tradicional. Se trata de una mezcla con un menor contenido de pasta de cemento en la que se controlan cuidadosamente la cantidad de vacíos interconectados. Es un concreto que se puede entregar en camiones de premezclado, técnicamente se extiende con cercha vibradora, se compacta con rodillo y se le hacen juntas al igual que un pavimento tradicional. Hay que tener un poco más de cuidado con el curado y proteger rápidamente con algún material impermeable como mangas de plástico, porque al ser una mezcla porosa, la evaporación de la poca agua que tiene puede ser un problema.

Este material requiere de algunas características técnicas especiales para la colocación que pueden generan reticencias a utilizarlo por ser una tecnología nueva en Chile, pero en la práctica es simple y ya tiene más de 40 años de uso internacionalmente.

Esta tecnología partió en 1970 en EE.UU., con foco en el estado de Florida por sus lluvias copiosas, donde se buscó desarrollar un pavimento que fuera lo suficientemente resistente para que circularan vehículos sobre él y que además permitiera infiltrar el agua.

Aquí surge la pregunta: ¿Es posible desarrollar un hormigón que sea poroso y resistente a la vez?

Se acepta, en general, que cuando se incrementa 1% el contenido de aire dentro del concreto, la reducción de la resistencia es de 5 por ciento. Para que sea útil, el concreto permeable posee vacíos del orden de 15% a 25%, lo que supera con creces el porcentaje de vacío en el concreto tradicional que es de 1% a 2 por ciento.

Para obtener este porcentaje de vacíos sin sacrificar tanta resistencia, el control adecuado de la granulometría es fundamental. Si bien en el concreto tradicional se busca el uso de granulometrías continuas, en el concreto permeable esto se modifica. Primero se excluye la parte más fina de los áridos –porque los más finos tienden a mezclarse con la pasta y lo hacen más impermeable– y segundo, se limita el tamaño máximo también. Así, se tiende a utilizar granulometrías monogranulares con un tamaño máximo de unos 10 milímetros. Además, se agrega la cantidad de pasta justa para que esta envuelva cada una de las partículas lo suficiente para generar puntos de contacto. La pasta, en este caso, no es un medio continuo.

Estos materiales bien diseñados son capaces de resistir de 25 a 30 MPa y además son aptos para infiltrar agua a una tasa de 200 litros por minuto por metro cuadrado (lt/min/m2).

En tanto, un adecuado diseño de la mezcla requiere de un estudio de las lluvias que van a caer en la zona y de la capacidad de infiltración en el terreno.

Por otra parte, esta solución presenta dos principales riesgos asociados a su funcionalidad y durabilidad: (1) Si no están bien diseñados considerando su entorno, desde los alrededores pueden llegar sedimentos, tapar los vacíos y el concreto pierde su funcionalidad como material drenante. (2) Por un inadecuado diseño de la mezcla, el material puede sufrir desprendimiento superficial de áridos.

“La experiencia internacional muestra que los costos de construcción por metro cuadrado podrían subir cerca de un 5% principalmente debido a la menor velocidad de construcción asociada a la técnica de colocación”, añade Castro.

Con todo, esta medida sustentable se presenta como una solución de planificación urbana que urge en una mirada global de infraestructura pública.

Cada vez que las lluvias son intensas, se busca sacar el agua con rapidez; pero, al mismo tiempo, esa agua le llega a otros. Para que los sectores más vulnerables de una ciudad no se vean afectados muchas veces por un mal diseño de la evacuación de aguas lluvias deben buscarse soluciones integrales. Finalmente, mientras no se exija, “solo habrá buenas ideas con proyectos aislados”, afirma Castro. “Este no es un material para todos los pavimentos, pero evidentemente que hay zonas en que no existe ninguna razón técnica para no utilizarlo”, resalta el experto. “Cuando sea obligatorio esta alternativa se va a presentar como una opción sumamente importante en el manejo de aguas lluvias”, concluye.