Propuesta de concreto proyectado estructural para la estabilización de taludes en el acantilado de la Costa Verde, Distrito de Magdalena del Mar

• Autores: Poquioma Farje, Joseph, Pariona Rudas, Carlos Miguel
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas
• Repositorio: UPC-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorioacademico.upc.edu.pe:10757/669488
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/10757/669488
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Concreto proyectado; Agregados; Superplastificante; Fibra de polipropileno; Estabilización; Talud; Shotcrete; Aggregates; Superplasticizer; Polypropylene fiber; Stabilization; Slope; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#6.02.01; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00

En los últimos 30 años se han presentado problemas de deslizamientos en los taludes y/o acantilados que conforma la Costa Verde, en el distrito Magdalena del Mar, a pesar de los esfuerzos por colocarse elementos de contención para mitigar las caídas de material, como las geomallas, sin llegar a solucionarse la necesidad de estabilizar estos taludes para preservar la integridad de los transeúntes en el circuito de la Costa Verde. Frente a esta necesidad, en la presente investigación se ha desarrollado una batería de concreto proyectado o shotcrete como alternativa a las técnicas de estabilización disponibles para solucionar el problema de deslizamiento. 9 diseños de mezclas de concreto proyectado fueron preparados en laboratorio con relaciones agua/cemento (a/c) de 0.35, 0.40 y 0.45; tipos de cemento GU, HS, y V, contenidos de 370 kg/m3, 420 kg/m3, y 470 kg/m3; rango de fluidez inicial de 8” a 9”, y contenido de fibras de polipropileno de 4 kg/m3. Luego de realizar el análisis de resultados en estado fresco y endurecido, se establece como la mejor alternativa, en cuanto a fluidez, tiempo de fraguado, masa unitaria, resistencia a la compresión y resistencia a la flexión, a la mezcla de concreto proyectado que contiene cemento tipo HS y relación a/c de 0.40. Posteriormente se efectuó el análisis costo y beneficio a partir del diseño óptimo de concreto proyectado con relación a/c de 0.40, contenido de cemento tipo HS con 420 kg/m3, encontrándose un costo unitario de proyectado del concreto proyectado de S/ 694.09/m3 y costo de aplicación final de S/141.45/m2. Como conclusión todos los diseños de concreto proyectado con relación a/c de 0.35 y tipo de cemento I, HS y V tuvieron un mejor comportamiento en cuanto a fluidez, siendo el óptimo el de cemento tipo V con una pérdida de fluidez de ½”/hora. En cuanto al tiempo de fraguado, los diseños más óptimos, por tener tiempos más bajos, fueron los de relación a/c de 0.40 y cemento tipo I, HS y V, siendo el de mejor comportamiento el cemento tipo V con un fraguado inicial de 5h 02min y fraguado final de 7h. Por otro lado, los diseños de concreto proyectado que presentaron mayor resistencia a 1 día fueron los de relación a/c de 0.40, con un valor de hasta 295.16 kg/cm2 para el cemento tipo GU. Y todas las mezclas que contenían cemento HS alcanzaron mayores valores de resistencia a la flexión en comparación con los cementos tipo GU y V, alcanzando un valor de hasta 93.86 kg/cm2 para una relación a/c de 0.35. En cuanto costos, la técnica de proyección de la mezcla de concreto proyectado con cemento tipo HS y relación a/c de 0.40 fue más competitiva que otros sistemas de estabilización de taludes analizados, siendo entre 13% y 559% más rentable.